نقطه جوش (boiling point) یک مایع دمایی است که در آن، فشار بخار مایع با فشار بیرونی برابر می شود. در این دما بخار تولید شده در داخل مایع سبب ایجاد حباب و غلیان خاص جوشش می شود. تشکیل حباب در دمای پایین تر از نقطه جوش ناممکن است. زیرا فشار جو بر سطح مایع که بیش از فشار داخل آن است مانع از تشکیل حباب می شود.

دمای مایع در حال جوش تا هنگامی که تمام آن بخار نشده، ثابت می ماند. در یک ظرف سرباز بیشترین فشار بخاری که یک مایع می تواند داشته باشد، برابر فشار جو است و این فشار در نقطه جوش ایجاد می شود. برای اینکه دمای یک مایع در حال جوش ثابت بماند باید به آن گرما داده شود زیرا در فرایند جوش، مولکول های با انرژی زیاد از مایع خارج می شوند. هر چه سرعتافزایش گرما به مایع در حال جوش زیادتر باشد، سرعت جوشش مایع زیادتر می شود ولی دمای مایع بالا نمی رود.

نقطه جوش

 

نقطه جوش یک مایع با تغییر فشار بیرونی تغییر می کند. مثلا آب تحت فشار 0.95 atm  در 98.6 ºc و تحت فشار 1.05 atm در 101.4 ºc می جوشد. تنها تحت فشار 1atm نقطه جوش آب 100 ºc است.  نقطه جوش عادی یک مایع دمایی است که در آن، فشار بخار مایع برابر 1 atm است. نقاط جوش داده شده در کتب مرجع، نقطه جوش عادی هستند. نقطه جوش یک مایع را می توان از منحنی فشار بخار آن به دست آورد.

مایع

فرمول

نقطه جوش عادی  ºc

آنتالپی تبخیر   Kj/mol

آب

H2O

100

40.7

بنزن

C6H6

80.1

30.8

اتیل الکل

C2H5OH

78.5

38.6

کربن تتراکلرید

CCl4

76.7

30

کلروفرم

CHCl3

61.3

29.4

دی اتیل اتر

(C2H5)2O

34.6

26

 

نوسانات فشار جو در یک موقعیت جغرافیایی، نقطه جوش آب را حداکثر تا  2 ºc تغییر می دهد. ولی تغییر محل ممکن است تغییرات بیشتری را در نقطه جوش سبب شود. متوسط فشاری که هواسنج در سطح دریا نشان می دهد 1atm است ولی در ارتفاعات بالاتر کمتر از این مقدار می شود. مثلا در ارتفاع 1524 متری از سطح دریا متوسط فشاری که هواسنج نشان می دهد0.836 atm است و تحت این فشار آب در 95.1 ºc می جوشد.

اگر نقطه جوش عادی مایعی بالا باشد یا مایع در اثر گرما تجزیه، می توان با کاهش فشار، آن را در دمای پایین تر به جوش آورد. از این روش برای تقطیر مایعات در خلا استفاده می شود. مثلا با کاهش فشار تا 0.0121 atm می توان نقطه جوش آب را 10 ºc رسانید که به میزان قابل ملاحظه ای پایین تر از  دمای معمولی است.  آب ناخواسته در بسیاری از فرایندهای غذایی را می توان با تبخیر آن در فشار پایین خارج کرد. در این روش، فراورده مورد نظر در معرض دمایی که سبب تجزیه یا تغییر رنگ آن شود قرار نمی گیرد.


موضوعات مرتبط: فیزیک1 ، فیزیک2

تاريخ : دوشنبه بیست و هفتم آبان ۱۳۹۲ | 21:38 | نویسنده : گلزار آذران |
.: Weblog Themes By VatanSkin :.