Полный цикл вакуумирования воды.

Существенных различий в многофункциональной операции с дистиллированной водой и водопроводной водой не наблюдалось.

ДекларацииМогут ли молекулы воды отделиться от поверхности и войти в газовидное состояние, зависит от двух факторов: кинетической энергии молекулы и давления извне.

Чем больше кинетическая энергия у частицы, тем быстрее она движется и тем легче она может отделиться от связи с соседними молекулами. Температура всей системы (в нашем случае вода в стакане) является средним значением в результате кинетических энергий всех отдельных частиц. Например, частица уже может иметь необходимую энергию для растворения, в то время как оставшаяся вода все еще жидкая. Этот эффект позволяет жидкостям испаряться даже при температурах, которые намного меньше температуры сита.

Для того, чтобы отделить себя от жидкости, частица должна преодолеть не только связь с другими частицами жидкости, но и давление извне. Давление в газах является не более чем силой и частотой, с которой частицы попадают на пограничную поверхность. Молекула воды, таким образом, постоянно бомбардируется молекулами воздуха и должна также преодолеть это давление, чтобы стать газоемкой. Чем меньше внешнее давление, тем меньше энергии. Зависимость температуры сита от внешнего давления может быть рассчитана и графически представлена как кривая давления пара.

Для воды,

это выглядит следующим образом: Можно прочитать, что при нормальной жажды воздуха (1 бар) кипения perature составляет 100 градусов по Цельсию (красная стрелка) и что вода кипит при комнатной температуре около 30 мбар (зеленая стрелка).

Это подтверждаети и наш эксперимент: от 30 мбар до 20 мбар вода начинает очищаться (начальная

температура была меньше, чем 20 градусов по Цельсию, поэтому давление немного ниже).

Испаренная вода откачивается. Давление остается постоянным, пока ничто не может испариться из охлажденных вод при таком давлении. Затем давление снова уменьшается и вода может испаряться снова. Чем холоднее становится вода, тем ниже давление.

Но почему вода остынет в первую очередь? Когда мы приносим воду в печь для приготовления пищи, мы постоянно добавляем тепла. Это тепло обеспечивает испарение тепла, что молекулы воды необходимо растворить. Однако в вакуумной камере тепло не добавляется. Таким образом, испаряющиеся молекулы «забирают» энергию (тепло) от других молекул. В результате они теряют энергию и вода остывает. Вода имеет особое свойство, известное как аномалия воды: при

4 градусах Цельсия она имеет самую высокую плотность. Поскольку жидкости различной плотности (например, вода разной температуры) всегда находятся на дне, температура в нижней части сосуда по-прежнему составляет 4 градуса Цельсия, когда поверхность уже достигла точки замерзания.

По мере того как давление может упасть более далее и более, больше и больше вода испаряет и извлекает необходимую энергию от остальной части воды. Он по-прежнему испаряется даже тогда, когда оставшаяся вода уже достигла 0 градусов по Цельсию и не может остыть без замораживания. При замораживании также выделяется энергия. Таким образом, вода замерзает, так что она может испаряться дальше.

Подобно тому, как частицы могут изменяться от жидкости к газоемкому состоянию агрегата, они также могут изменяться от твердых к газоемким.

Этот процесс называется сублимированием. Лед может сублимировать при давлении меньше, чем около 8 мбар. Так называемая кривая сублимации давления соединила бы кривую давления пара в верхней части точно в точке замерзания (желтая стрелка).

Здесь лед также остывает дальше, чтобы обеспечить энергию для сублимации.

Пузырьки в полученном льду сначала заполняются

водяным паром низкого давления. В некоторых, вакуум, вероятно, образуется, потому что водяной пар конденсируется и замерзает.

Итак, теперь мы объяснили все замечания и (надеюсь) поняли их.

Красота этой попытки заключается в том, что она на самом деле не является сложным на всех, и вы все еще можете сделать много интересных наблюдений. И, конечно, кипящей воды и пенистый мороженое просто выглядит здорово!