Page 49 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PROMOCJA

Wrzenie i ciepło parowania

Wrzenie jest to gwałtowne parowanie odbywające się w całej objętości cieczy,
w ściśle określonej temperaturze (przy stałym ciśnieniu). Woda wrze w tempe-
raturze 100°C przy ciśnieniu p = 1013 hPa. Z wody wydostają się pęcherzyki
pary wodnej i gazów rozpuszczonych w wodzie. Wykonaj proste doświadcze-
nie, aby się przekonać, że temperatura wrzenia wody zależy od ciśnienia.

Doświadczenie 12.

Badamy, czy temperatura wrzenia wody zależy od ciśnienia
Hipoteza: Woda pod zmniejszonym ciśnieniem wrze w niższej temperaturze.
Niezbędne przedmioty: część I – duża strzykawka, ewentualnie termometr, gorąca woda;
część II – pompa próżniowa (lub pojemnik próżniowy), zlewka z wodą o temperaturze około 80°C,
termometr
Wykonanie:
Uwaga! Wysoka temperatura – możliwość oparzenia.

Część I (możesz wykonać w domu)
• Do strzykawki nalej wody o temperaturze ok. 90°C (odciągnij tłok i wciągnij
1
około pojemności strzykawki).
4
• Obróć strzykawkę tłokiem w dół i palcem zatkaj szczelnie otwór strzykawki.
• Odciągnij tłok strzykawki i obserwuj znajdującą się w niej wodę.

Część II
• Do zlewki nalej gorącej wody (około 80°C) i umieść ją pod kloszem pompy
próżniowej (wstaw do pojemnika próżniowego).
• Zmierz i zapisz zmierzoną termometrem temperaturę wody.
• Wypompowuj powietrze spod klosza i obserwuj wodę w zlewce.
• Następnie otwórz zawór pompy, zdejmij klosz (otwórz pojemnik próżniowy)
i szybko zmierz temperaturę wody w zlewce.

Obserwacje:
Część I
• Obserwujemy wrzenie cieczy (mimo że jej temperatura jest niższa niż 100°C) spowodowane gwałtownym zmniejszeniem
ciśnienia powietrza zamkniętego nad wodą w strzykawce.
Część II
• Po obniżeniu ciśnienia pod kloszem pompy obserwujemy wrzenie wody w zlewce, tym intensywniejsze, im ciśnienie jest niższe.
• Temperatura wody, zmierzona po otwarciu pompy (pojemnika), jest niższa niż temperatura wody przed obniżaniem
ciśnienia.

Wnioski: Odciągnięcie tłoka strzykawki lub zmniejszenie ciśnienia nad powierzchnią wody w pompie lub pojemniku
próżniowym powoduje obniżenie temperatury wrzenia. Ciecz wrze, choć jej temperatura jest mniejsza niż
100°C. Prowadzi to nas do wniosku, że woda pod zmniejszonym ciśnieniem wrze w niższej temperaturze.
Szybkie obniżenie ciśnienia powietrza nad wodą powoduje wzrost szybkości parowania cieczy. Odbywa się
to kosztem jej energii wewnętrznej i skutkuje obniżeniem temperatury wody w zlewce.

47