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¿Por qué temperatura queda constante cuando está hirviendo el agua?

Según tengo entendido, durante la entrada de calor de ebullición destruye o volver a arregla los enlaces de hidrógeno. En otras palabras, se utiliza contra la energía potencial de los enlaces intermoleculares.

Pero si algunos enlaces del hidrógeno entre las moléculas son destruyen luego ¿por qué es la energía cinética de estas moléculas particulares no aumentadas y, consecuentemente, la temperatura?

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JRT Puntos 97

Esto es debido a que la presión externa es constante (a la atmósfera). Si aumenta la presión, por ejemplo, mediante el uso de una olla a presión, la temperatura sube, o del mismo modo, si usted reducir la presión baje la temperatura.

El agua hierve cuando el potencial químico del agua es el mismo que el potencial químico del vapor. Si tenemos en cuenta el vapor como un gas ideal, a continuación, el potencial químico es controlada por la presión y la temperatura.

Si usted comienza sólo con agua por debajo de los 100ºC, a continuación, el agua se evapora, y la presión parcial del vapor de agua aumenta hasta que el potencial químico del vapor de agua y de partido. En ese punto no existe ninguna red de evaporación del agua.

Sin embargo, a 100ºC la presión parcial del vapor en equilibrio con el agua se eleva a una atmósfera y no puede ser mayor. Así que si usted elevar la temperatura por encima de 100 ºc el agua y el vapor no puede estar en equilibrio para que el agua hierva de forma continua en un desesperado pero desesperado intento de aumentar la presión del vapor.

Esta es la forma en ollas de presión de elevar el punto de ebullición. A 100 ºC el agua hierve, pero en una olla a presión que puede elevar la presión de vapor de, por encima de una atmósfera de modo que el agua puede permanecer en equilibrio con el vapor por encima de los 100º.

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Josh Russo Puntos 128

La energía cinética y la temperatura aumentan, pero estas moléculas no son agua líquida; separar y dejar como vapor. Si se mide la temperatura de hervor activamente, el termómetro se ve afectado por las calientes burbujas alrededor de él y muestra a una temperatura ligeramente más caliente que la temperatura de ebullición (puede ser de un grado o así, dependiendo de la configuración).

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T800 Puntos 66

La energía es mayor. Sin embargo, por debajo de la superficie, las moléculas de agua son densly lleno. Por lo menos que se puede formar una burbuja de vapor de la energía por debajo de la superficie se transmite inmediatamente a otras moléculas. Sólo cuando un vapor de la burbuja de las formas (o de la molécula en la superficie) la energía no es inmediatamente transferido, pero la molécula puede escapar.

La energía necesaria para convertirse en vapor puede ser interpretado como la energía necesaria para la molécula de agua para dejar que el líquido y no se recuperó en el gas de todo el líquido. Es un equilibrio dependiendo de las moléculas significan movimiento de distancia sin chocar con otra molécula o átomo y la transferencia de mucha energía para que una molécula de modo que se convertirá en líquido de nuevo. Las moléculas de la media de la libre circulación de distancia, sin embargo no es nada más que la presión del gas. Así que con el aumento de la presión se vuelve extremadamente difícil para las moléculas a salir el líquido del cuerpo de agua debido a que la posibilidad de golpear a otra molécula en el aire a su alrededor es cada vez mayor, por lo tanto la temperatura de ebullición se eleva.

Cuando la molécula, a continuación, se convierte en vapor, no es parte del líquido. Cuando la molécula a la izquierda el líquido que sin embargo tuvo el exceso de energía con él. El exceso de energía no está más en el líquido que se mantiene a una temperatura constante. El vapor sin embargo, no necesariamente las mismas, dependiendo de las condiciones del gas en todo el líquido.

También la razón por la que el agua hierve con burbujas que suben desde el fondo es principalmente debido a la desigual distribución de la energía dentro del líquido. La fuente de calor calienta las moléculas de agua directamente donde se tiene contacto con el líquido. Algunas moléculas tienen mucha más energía que, incluso con la presión que el agua ejerce sobre ellos, se convierten en vapor, mientras que por debajo de la superficie.

En un nivel macroscópico sin embargo, el líquido de la temperatura del agua, como un todo, permanece constante en su mayoría, como la máquina de vapor (de mayor energía) se escapa el líquido dejando sólo el rastro de líquido a temperatura constante.

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user25572 Puntos 334

Pero si algunos de los enlaces de hidrógeno entre las moléculas son destruidos entonces ¿por qué es la energía cinética de las moléculas particulares no aumenta y, en consecuencia, la temperatura?

La idea de que la temperatura es proporcional a la energía cinética media de las moléculas es exactamente cierto para el clásico de gases ideales, y una aproximación para otros sistemas.

La propiedad fundamental de la temperatura termodinámica es que cuando dos sistemas se colocan en contacto íntimo, habrá una espontánea transferencia neta de calor del calentador del sistema para el refrigerador, mientras que el flujo neto de calor en la dirección opuesta no es espontánea. La razón de esta espontaneidad es que el sistema de refrigeración va a ganar más de entropía a partir de la recepción de un pequeño incremento $\delta q$ de calor que los de la warner sistema va a perder de dar la misma cantidad de calor. Esta transferencia de calor continuará hasta que los dos sistemas de alcanzar el equilibrio térmico. En ese momento, sus temperaturas son iguales.

Por ejemplo, un litro de agua a 50 °C se observa a ser más caliente que un litro de agua a 40 °C porque el calor fluye espontáneamente desde el primero al último y no al revés. Esto eventualmente resultaría en ambos sistemas de establecerse en el intermedio de la temperatura de 45 °C.

Pero cuando el agua está hirviendo, no hay ningún estado en el medio del agua y del vapor. El vapor que está a la derecha en el punto de ebullición ¿ no espontáneamente transferencia neta de calor al agua que está a la derecha en el punto de ebullición. Cualquier pequeño incremento $\delta q$ de calor transferido desde el vapor para el agua simplemente habría resultado en una pequeña cantidad de vapor de $\frac{\delta q}{\Delta H_{vap}}$ de inflexión en el agua y exactamente la misma cantidad de agua se convierta en vapor, por lo que la entropía del sistema como un todo no iba a cambiar.

Por esta razón, debemos admitir que la temperatura del vapor en el punto de ebullición es la misma que la temperatura del agua en el punto de ebullición, aunque el promedio de la energía cinética puede ser más alta en el estado gaseoso.

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