Kokning vid trycksänkning - varför?
Hej! I fredags utförde vi ett experiment där vi sänkte trycket i en kupa. Inuti kupan fanns en bägare med vatten. Vi skulle sedan besvara frågan
"Varför började vattnet koka utan att temperaturen höjdes?"
och vi kom fram till att:
Normalt krävs en viss temperatur för att vattenmolekylerna ska ha tillräcklig energi för att övervinna lufttrycket och övergå till gasform (koka). När vi sänkte trycket i kupan, minskade det yttre trycket som annars trycker ner på vattenytan. Eftersom det inte längre finns ett högt lufttryck som hindrar vattenmolekylerna från att frigöra sig, kan de börja koka vid en lägre temperatur.
Däremot känns det som att något saknas i resonemanget. Har det inte också att göra med kraftjämvikt? Eller att trycksänkningen inuti kupan vill motverkas genom att låta vattnet koka och skapa vattenånga som höjer trycket igen?
Uppskattar all hjälp.
Dr.scofield skrev:Däremot känns det som att något saknas i resonemanget. Har det inte också att göra med kraftjämvikt?
Ja. Kokning sker inuti vätska, inte vid ytan.
Vid ytan finns det hela tiden vattenmolekyler som går in i luften eller tvärtom, det uppstår jämvikt. Då har vattanångan ett partialtryck som är lika med mättnadsångtrycket vid den temperaturen. Här en grafik, man ser att kurvan passerar 1 atm vid 100 oC.
Även inuti vätskan uppstår hela tiden pyttesmå ångbubblor t ex kring kosmisk strålning. De kollapsar omedelbart på grund av ytspänning. Men när lufttrycket är lägre än mättnadsångtrycket vid den temperaturen växar dessa bubblor. Det är vad kokning är.
OK! Alltså stämmer inte det jag nämnde i början? Eller ska jag ha kvar det men även lägga till detta som du nämnde nyss? :)
Det ni ska ha observerat är att kokning skedde inuti vätskan. Och uppgiften var att ge en förklaring för det.
