Vízforralás szobahőmérsékleten

2015. május 27. - Jakus Adam

Megőrült a fizika? Összekuszálódtak az atomok? Mielőtt megválaszolnánk e drámai kérdéseket szóljunk néhány szót a vízről. Mindennapi életünk nélkülözhetetlen része, mi magunk is jelentős mennyiségben tartalmazzuk, ki-ki mekkora mennyiségben. Az elmúlt napokban sokszor elegünk volt belőle, máskor (pl. aszályok idején) bármit megadnánk érte. Valószínűleg ez a nagyfokú függés az oka annak, hogy a forráspont és fagyáspont tárgyalásánál legtöbbünk egyből (sokszor kizárólag) a vízre gondol, holott megannyi más folyadék, szilárd anyag eszünkbe juthatna. Kíváncsi vagy a drámai kérdések megválaszolására? Akkor kattints a tovább gombra és szánj 5 percet a tudománynak!

Először is tisztázzuk, mit is jelent a forráspont. Forrásponton definíciószerűen azt a hőmérsékletet értjük, amelyen a folyadék belső gőznyomása egyenlő a külső nyomással. Ebből adódik, ha változik a külső nyomás, akkor vele együtt változik a forráspont is.

Hány °C a víz forráspontja?

Ha megfontolt és helyes választ szeretnél adni, akkor: attól függ! A víz forráspontját legtöbbször 100 °C-nak vesszük, holott ez csak a tengerszinten és normál légköri nyomáson (101325 Pa) ennyi. A fenti kép jól szemlélteti, miként változik a víz forráspontja a tengerszinttől távolodva. Azonban, hogy a mi anyagképünk ne ragadjon le kizárólag a víznél, nézzünk meg néhány más folyadékot is.

Visszatérve a vízre. Szobahőmérsékleten is forralhatunk vizet, ehhez nem kell mást tennünk, mint lecsökkentenünk a nyomást, no persze nem a teremben, az számunkra nem lenne túl előnyös :) , sokkal inkább egy vákuumharang belsejében.

A nyomás csökkenésével a vizet körülvevő környezet nyomása lecsökken és amikor eléri a víz belső gőznyomását a víz forrásnak indul. A kísérlet végeztével az üvegpoharat nyugodtan meg lehet fogni, nem fog megégetni. A víz hőmérséklete nem változott csak a környezet nyomása csökkent le a vákuumszivattyú hatására. Érdemes egy hőmérővel is lekövetni a folyamatot, így láthatjuk, hogy hány °C-on indult forrásnak vizünk. Kísérlet elvégzésénél ne hideg vizet tegyünk a főzőpohárba, előtte melegítsük elő!

Hasonló jelenséget tapasztalhatunk, ha egy fecskendőbe kb. negyedéig vizet szívunk fel, majd a végét befogjuk és a dugattyút hirtelen magunk felé húzzuk.

A víz forráspontjának légnyomásfüggése beleszólhat étvágyunk csillapításába is. Nem érdemes főzöcskélnünk a Mount Everesten, mivel Földünk legmagasabb pontján az alacsony légnyomás miatt a víz forráspontja ~ 71 °C. Ezen a hőmérsékleten az öreg marha húsa rettentő kemény, rágós marad. :) Azonban ha gondolkodunk és szolgálatunkba állítjuk e jelenséget, akkor feltaláljuk a kuktát, ami azt használja ki, hogy túlnyomás van a belsejében, a víz forráspontja magasabb lesz, így az étel hamarabb megpuhul, hamarabb kerülhet az asztalra.

Szükséges eszközök:
- vákuumszivattyú
- vákuumharang
- főzőpohár
- hőmérő