температура кипения воды на высоте
Автор Kuzboris задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Какое соотношение температуры кипения воды к высоте от уровня моря? и получил лучший ответ
Ответ от Корпускуляр[гуру]
Есть в кинетической теории газов такая формула, называемая барометрической, которая описывает изменение плотности атмосферы от высоты над уровнем моря: ρ = ρ0 exp(-mgh/k/T), где ρ0 - плотность воздуха на уровне моря, m - масса молекулы воздуха (можно взять среднюю между молекулой азота и кислорода, в первом приближении рассчитывается как произведение массы протона 1.673Е (-27)кг на коэффициент 30 - средний молекулярный вес молекулы воздуха) , h - высота, k=1.3806Е (-23)дж/гр - постоянная Больцмана, T - температура. Учитывая, что при обычных условиях атмосферный воздух достаточно хорошо соответствует законам идеального газа, можно в этой формуле заменить плотности на давления, и тогда получим P = P0 exp(-mgh/k/T), где Р0 - давление на уровне моря.
С другой стороны, температура насыщения воды от давления достаточно хорошо описывается зависимостью T = 39.45 + 3983.5/(11.9557 - lnP). Подставляйте в эту зависимость барометрическую формулу давления от высоты и получаете связь между температурой кипения и высотой. Правда, барометрическая формула получена в предположении неизменности температуры воздуха от высоты, а в реальности температура меняется. Поэтому Вы всегда будете иметь некоторую погрешность. Но она не должна быть слишком высокой. Что касается плотности воды и других характеристик, они от давления зависят весьма слабо и их изменение можно не учитывать.
Допустим, нам надо узнать температуру кипения на высоте 2.9км. Масса молекулы воздуха будет 5.019Е (-26)кг, а выражение mgh/k/T под знаком экспоненты в барометрической формуле при температуре Т=300 град тогда будет 0.3514, и в итоге получаем давление 0.7037 ата (а по данным Schirim это будет 525/760 = 0.69 ата - совпадение хорошее). Теперь подставляем давление 0.7037 в зависимость "температура-давление" и получаем 363.12 град Кельвина или 90.12 град Цельсия.
А если взять высоту 5км, тогда для нее температура кипения окажется равной 83.6град Цельсия (а Лариса Крушельницкая приводит цифру 83.2 град - снова прекрасное совпадение).
Чем выше, тем точка кипения ниже.. . На Эвересте в кипящей воде яйцо не сварится.
При обычном давлении 760 мм рт. ст. вода кипит при 100° С, а на высоте 2900 м над уровнем моря атмосферное давление падает до 525 мм рт. ст. и температура кипения оказывается равной 90° С.
При кипении жидкости в открытом сосуде давление внутри пузырьков пара, образующихся в жидкости, должно быть по меньшей мере равно атмосферному давлению — иначе пузырьки просто будут схлопываться. Следовательно, в точке кипения давление паров жидкости равно атмосферному. На достаточно большой высоте температура кипения жидкости ниже, чем на уровне моря, поскольку барометрическое давление понижается с высотой. Так, температура кипения воды на высоте 4000 м составляет лишь около 85°С, тогда как на уровне моря она равна 100°С.
Кипение — это интенсивное испарение жидкости, происходящее не только с поверхности, но и во всем ее объеме, внутрь образующихся пузырьков пара. Чтобы перейти из жидкости в пар, молекулы должны приобрести энергию, необходимую для преодоления сил притяжения, удерживающих их в жидкости. Например, для испарения 1 г воды при температуре 100°С и давлении, соответствующем атмосферному давлению на уровне моря, требуется затратить 2258 Дж, из которых 1880 идут на отделение молекул от жидкости, а остальные — на работу по увеличению объема, занимаемого системой, против сил атмосферного давления (1 г водяных паров при 100°С и нормальном давлении занимает объем 1,673 см3, тогда как 1 г воды при тех же условиях — лишь 1,04 см3).
Обратно пропорциональное- чем выше уровень моря, тем меньше температура кипения. В горах вода закипает при температуре 90-80 градусов.
То, что вы искали - ссылка
- Вам нужны первые два столбика - так как при возвышении над уровнем моря давление будет падать.
- еще таблица зависимости Т от ДАВЛЕНИЯ
- А это таблица зависимости ДАВЛЕНИЯ от ВЫСОТЫ НАД УРОВНЕМ МОРЯ.
Температура кипения воды падает примерно на 1 градус при подъёме на 300 м. Если в виде формулы, то T = 100 - h/300. Справедливо для высот менее 10 км.
Точные значения для некоторых высот показаны в таблице.
Данные относятся к стандартной атмосфере (давление на уровне моря 760 мм рт. ст. , температура 15ºС) :
0 100,00
50098,31
100096,65
200093,33
300089,98
400086,59
500083,20
600079,85
700076,46
800072,96
900069,62
1000065,99
Более точная зависимость, соответствующая этой таблице
T = 100 - 3.32H - 0.008H²,
где H - высота в километрах
при какой температуре кипит вода на высоте 3000 м.?
Градусов 60-70 знаю из личного опыта Служил на Гендукуше примерно на этой
подробнее...
Подскажите кто знает: какая темпераура кипения воды (именно закипания) в скороварке (в плотно закрытом сосуде) ?
Всем известно, что вода кипит при 100 °С. Но не следует забывать, что это справедливо лишь при
подробнее...
При какой температуре кипит вода в горах?
Температура кипения воды падает примерно на 1 градус при подъёме на 300 м. Если в виде формулы, то
подробнее...
Кто знает температуру кипения тосола и антифриза?
Что лучше залить в свой автомобиль: тосол или антифриз? Такой вопрос возникает иногда перед
подробнее...
От чего зависит температура кипения жидкости?
Каждое вещество имеет собственную температуру кипения. Очевидно, что ее значение определяется
подробнее...
Что называют температурой кипение жидкости?
температуру кипения жидкости
Анна
Мыслитель
(8819)
Что не понятного???
подробнее...
плюсы и минусы жизни в горах!!!
+
свежий воздух, отдых от городской суеты, тишина, красивые пейзажи.. .
-
Сложновато
подробнее...
почему температура кипения воды 100 градусов ?
Вопрос задан некорректно. Это все равно, что спросить: "Почему длина эталона метра, хранящегося в
подробнее...
Спросим по другому: Зависимость испарения воды от давления ?
Моделируются процессы конденсации (испарения) для паров воды вблизи температуры кипения при
подробнее...