Сколько весит 1000 мл 95 %(об.) спирта? Найти: массовую долю и плотность спирта, объем абсолютного спирта. Чему равен удельный вес если Brix показывает 22 °Bx? Найти: потенциальный выход спирта. Сколько градусов содержится в 40 %(об.) спирте?
Найти: плотность спирта.
Зависимость между плотностью, массовой концентрацией и объемной концентрацией находится по таблицам
Для нахождения промежуточных значений используется метод линейной интерполяции
Данные для расчета по спирту актуальны при температуре раствора 20 °C
В чем разница между массовыми процентами (градусами) и объемными процентами?
Существуют два способа выразить концентрацию этилового спирта в растворе:
— по объему (объемная доля, объемная концентрация, объемные проценты) — обозначается как (%, об.) и показывает количество безводного спирта в миллилитрах в 100 мл водно-спиртового раствора при температуре 20 °C
— по массе (массовая доля, массовая концентрация, массовые проценты) — обозначается как (°) и показывает количество безводного спирта в граммах, содержащееся в 100 г водно-спиртового раствора при температуре 20 °C
1 куб воды — сколько это литров?
Процент по массе и процент по объему совпадают лишь для абсолютного спирта. В литературе под словом «процент» и «спиртуозность» подразумевается объемный процент спирта.
В быту часто называют проценты объемные «оборотами» (хотя это неверно, об. — от слова объем), а проценты по массе «градусами». В СССР концентрацию спирта в растворе измеряли с использованием массовой доли, однако сейчас большинство призводителей алкогольных напитков в мире используют способ измерения по объему. Поэтому есть небольшая путаница. Стеклянные спиртомеры измеряют спиртуозность по объему (об этом указано в инструкции к ним), поэтому все калькуляторы работают с объемными процентами.
40 %, об. ≠ 40 °
Чтобы перевести одни единицы измерения в другие, можно использовать калькулятор.
Как зависит спиртуозность от температуры раствора?
Показания спиртомера будут верными только в случае если температура измеряемого раствора будет равна 20 °C и сам раствор будет представлять собой двухкомпонентную смесь спирта и воды.
Чем выше температура отличается от 20 °C тем более высокую спиртуозность покажет спиртомер. И наоборот.
Поэтому чтобы вычисления были корректными, данные о спиртуозности должны быть внесены уже с поправкой на температуру на основании калькулятора, либо можно указать температуру (при которой измерялась спиртуозность) перед расчетами.
Для чего нужен рефрактометр в самогоноварении?
Для чего используют Brix и удельный вес?
Для фруктовых браг обычно используют Brix, для зерновых удельный вес. Бывает такое, что ареометры и рефрактометры снабжены только одной шкалой Brix или SG (specific gravity или удельный вес), поэтому есть необходимость переводить одну шкалу в другую. Калькулятор работает с небольшими погрешностями и имеет поправки на специфические примеси сусла вносящие искажения в измерения (винная кислота и др.), однако вычисления близки к практическим результатам. Перевести Brix в удельный вес можно с помощью калькулятора.
Источник: c2h5-oh.ru
Непостоянная величина, или какова температура кипения воды
Кипение воды без ее нагревания – явление обыденное. Его обязательно демонстрировали на школьных уроках физики.
Как же можно достичь кипения воды, не прибегая к воздействию на нее температуры, и почему это возможно – целевые вопросы, затрагиваемые в этой публикации.
Что это такое?
Температура кипения воды – это граница ее фазового перехода из жидкого состояния в газообразное (пар). Причем в этот момент все тепло поглощается этим пограничным процессом, не позволяя воде продолжать греться. Она не нагревается выше 100С, в отличие от пара.
От чего зависит?
Это параметр зависим от следующих факторов:
- Нагрев. Он заставляет молекулы воды двигаться быстрее, постепенно уравнивая давление ее насыщенного пара с атмосферным. При достаточном нагревании их значения выравниваются. В этот момент вода начинает кипеть.
- Давление окружающей среды – второй по значимости фактор после нагрева. Его сокращение снижает порог закипания.
- Чистота воды незначительно, но влияет на ее закипание. Частицы посторонних включений тяжелее водяных, и для их разгона нужно больший разогрев. Поэтому чем сильнее загрязнение воды, тем выше граница ее закипания.
Чему равна в нормальных условиях?
Состояние, при котором давление составляет 760 мм. рт. ст (101,325 кПа) при 0С, принимают нормальным. Чистая вода в таком состоянии закипает при 100С.
Если выразить температуру кипения воды в этих системах, то она будет равна или 100С, или 475,15 оK или 212 оF. Эти величины равнозначны.
Почему H2O закипает именно при 100 градусах?
Нагрев приводит к отделению растворенного воздуха от H2O и образованию микроскопических пузырей. Чем горячее она становится, тем больше вырастает их объем и количество. При этом их пространство заполняется паром, давление которого также растет.
Постепенно пар становится насыщенным. Пузыри укрупняются и, ускоряясь, покидают воду.
Этому процессу свойственны следующие этапы:
- образование мелких пузырьков и их группировка на дне и стенках емкости;
- рост количества и объема пузырей, а также скорости их подъема на поверхность, что сопровождается характерным звуком;
- массовое всплытие и ускорение движения пузырьков вызывает усиление звука бурления и изменение его тональности.
На последней стадии объем паровых пузырей максимален. Давление пара и атмосферы соизмеримы, что и провоцирует фазовый переход и сильное бурление. Если значение давления атмосферы близко к нормальному, то описанный процесс протекает именно при 100С.
Может ли кипеть при нагреве более или менее 100С?
Из вышесказанного следует утвердительный ответ. Достаточно искусственно повысить давление, окружающее воду, или растворить в ней какое-нибудь вещество. Опыт показывает, что температура кипения воды повысится на 1С при добавлении в ее состав 40 граммов пищевой соли.
Напротив, в разряженном воздухе температура закипания снижается (ориентировочно около 0,2С на каждые 5 мм. рт. ст.).
Так на высоте 4000 м. над уровнем моря вода закипит при 80С. На этом уровне разреженность атмосферы составляет 357 мм. рт. ст. или 47,6 кПа.
Заключение
Теперь можно утверждать, что температура кипения воды не является незыблемой константой. Поэтому неудивительно, что на Эвересте она составляет порядка 69 градусов. Напротив, океаническая вода закипает только при 101С по причине своей солености.
Каноническое же значение, равное 100С, подразумевает проведение измерения с кристально чистой H2O и нормальным давлением. Разумеется, соблюсти оба требования на практике принципиально невозможно.
Источник: o-vode.net
Температура закипания воды в разных условиях
Полезно знать
На чтение 8 мин Просмотров 8.7к. Опубликовано 31.03.2022
Еще в школьном возрасте мы узнаем от учителей, что температура кипения воды равна 100°C (212°F). Но не каждому известно, что это миф. Это утверждение не только не верно, но и передает вводящие в заблуждение представления о природе научного знания. Сколько же составляет норма и от чего это зависит?
Процесс кипения воды
Кипение – это процесс, в ходе которого изменяется агломерационное состояние вещества. Если речь идет о воде, имеется в виду превращение жидкости в пар.
Люди часто путают это понятие с испарением и кипячением. Здесь важно понимать, что в первом случае процесс может осуществляться даже при комнатной температуре, а во втором случае происходит нагревание жидкости до нужной температуры.
Сам процесс сложен. Когда жидкость любого типа вступает в контакт с источником тепла, ее температура (T) увеличивается все больше и больше, пока не достигнет так называемой температуры кипения. В этот момент фактически температура жидкости перестает повышаться, а получаемая ею тепловая энергия разрывает связи между молекулами. Таким образом частицы жидкости испаряются и быстро переходят в газообразное состояние.
Самый классический пример мы можем наблюдать каждый раз, когда готовим макароны на ужин. Когда вода в кастрюле достигает температуры 100 °С, она начинает кипеть и «дымить».
Некоторые могут подумать, что кипение и испарение синонимы. Это не совсем так. Оба являются эндотермическими процессами — они происходят за счет поглощения тепла. Но если испарение — это медленное протекание, затрагивающее только поверхность жидкости, то кипение — это бурный процесс. с участием всей массы жидкости.
Если растворить в воде немного соли, то температура кипения воды станет выше. Соль взаимодействует с водой и вызывает повышение температуры ее кипения, в результате чего вода закипает позже. Чтобы поднять температуру на 1°, в 1 л воды нужно добавить 58 г поваренной соли, но при добавлении около 10 г соли температура остается почти такой же.
Температура пара при кипении воды
Водяной пар часто образуется при кипячении жидкости до тех пор, пока она не достигнет температуры кипения. В этот момент происходит изменение молекул воды, образованных двумя атомами водорода и одним кислородом, которые при освобождении переходят из жидкого состояния в газообразное.
Кстати, отопление промышленного и бытового помещение чаще всего осуществляется при помощи водонагрейного оборудования, проще говоря специальных котлов, где при нагревании воды происходит необходимая теплоотдача. Вода является одним из самых дешевых природных ресурсов, поэтому такой тип обогрева наиболее популярен и востребован. Данный принцип отопления может использоваться как на крупных производствах, так и в частных домах, а также банях. Особой популярностью пользуются твердотопливные котлы длительного горения
Водяной пар можно обнаружить визуально. Достаточно поставить кастрюлю на огонь и увидеть, как частички воды начинают подниматься в виде нежного потока. Это водяной пар. В природе мы можем наблюдать его в термальных источниках. В них температура воды может быть иной, чем 100°C.
Плотность пара намного меньше плотности воды, потому что молекулы пара находятся дальше друг от друга. Пространство над поверхностью воды заполняется менее плотными молекулами пара. Когда количество молекул, покидающих поверхность жидкости, больше, чем возвращающихся, вода свободно испаряется. В этот момент она достигает точки кипения или температуры насыщения, так как она насыщается тепловой энергией.
Если давление остается постоянным, добавление большего количества тепла не приводит к дальнейшему повышению температуры, но заставляет воду образовывать насыщенный пар. Температура насыщенного пара и кипящей воды в одной и той же системе одинакова, но тепловая энергия на единицу массы в паре значительно больше.
От чего зависит температура кипения
Первое, на что стоит обратить внимание, это атмосферное давление. Температура кипения будет более высокой, если вода подвергается слишком высокому давлению. Это значит, что ей потребуется больше времени для испарения.
Важным моментом является то, что температура кипения вещества не может увеличиваться до бесконечности. При повышении температуры жидкости выше ее точки кипения, достигается «критическая температура». Это температура, выше которой газ не может перейти в жидкость при повышении давления, т. е. не может быть сжижен. В данном случае нет определенной жидкой или паровой фазы.
Температура кипения у каждого вещества разная. Это свойство зависит от молекулярной массы вещества и типа представляемых им межмолекулярных сил (водородные связи, постоянный диполь, индуцированный диполь), что, в свою очередь, зависит от того, является ли вещество полярно-ковалентным или неполярным ковалентным.
Когда температура вещества ниже его точки кипения, только часть его молекул, находящихся на его поверхности, будет иметь достаточно энергии, чтобы разрушить поверхностное натяжение жидкости и уйти в паровую фазу. С другой стороны, при подводе тепла к системе происходит увеличение энтропии системы (стремление частиц в системе к беспорядку).
Чему равна в нормальных условиях
Температура насыщения составляет 100°С при атмосферном давлении. Но если его увеличить, это позволит добавить больше тепла и повысить температуру без изменения фазы.
Повышение давления эффективно увеличивает как энтальпию воды, так и температуру насыщения. Связь между температурой насыщения и давлением известна как кривая насыщения пара.
Вода и пар могут сосуществовать при любом давлении на этой кривой. Пар в состоянии выше кривой насыщения известен как перегретый пар.
- Температуру выше температуры насыщения называют степенью перегрева пара.
- Вода в состоянии ниже кривой называется недонасыщенной водой.
Если пар может вытекать из котла с той же скоростью, с которой он производится, добавление дополнительного тепла просто увеличивает скорость производства. Если пар не выходит из котла, а скорость подвода тепла сохраняется, энергия, поступающая в котел, будет больше, чем энергия, выходящая из него. Эта избыточная энергия повышает давление, что позволяет повысить температуру насыщения, поскольку она коррелирует с давлением пара.
Температура кипения воды в вакууме, чайнике, на различной высоте
Атомы или молекулы, составляющие твердое тело или жидкость, расположены очень близко друг к другу. Если вы понизите давление (другими словами, создадите вакуум), то у поверхности твердого тела (или жидкости) будет очень мало атомов или молекул газа. Это делает маловероятным замену любой молекулы, покинувшей поверхность.
По мере того как вы снижаете давление, «веществу», с которым вы имеете дело, будет труднее объединяться, чтобы образовать твердое тело (или жидкость). В вакууме давление может быть критически низким. Показатель настолько минимален, что кипение воды может осуществляться при температуре 15°C.
Чайник нагревает воду до точки кипения. Она обычно равна стандарту. Потом он выключается и вода закипает. Так называемое агрегатное состояние воды меняется: она переходит из жидкого состояния в газообразное.
Что касается высоты, то на уровне моря вода также кипит при 100°C. Там норма давления составляет 1013 бар. На больших высотах, например в горах, с увеличением высоты воздух становится все более разреженным, а атмосферное давление падает. Это приводит к возможному кипению при низкой температуре.
Специалисты подсчитали, что вода на Цугшпитце, высота которой составляет почти 3000 метров, кипит при температуре 90 °C. А на горе Эверест, высота которой почти 9000 метров, давление воздуха 0,326 бар и кипение происходит уже при 70 °C.
Температура кипения при разном давлении
Вода имеет точку кипения 100°C при стандартном давлении (1 бар) — поэтому она закипает при 100°C (стандарт). Поскольку температура и давление кипения существуют в зависимости друг от друга, температура увеличивается с увеличением давления. Это единственный способ достичь точки кипения. Это актуально при приготовлении еды.
Если вы увеличите давление в скороварке, вода достигнет температуры кипения около 120°C вместо 100°C. Таким образом, ваша еда будет готова быстрее, а также вы сможете сэкономить примерно половину затрат на электроэнергию!
Когда вещество достигает точки кипения, оно переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное. Газовая и жидкая фазы могут находиться в равновесии. Например, для воды это имеет место при температуре 80°C и давлении 474 гПа.
Однако равновесие может также меняться, если вы увеличите или уменьшите давление и температуру. Если вы охладите систему до 70°C, водяной пар конденсируется (сжижается) до тех пор, пока давление пара не достигнет нового равновесного значения.
Кипение жидкости зависит от ряда факторов. Этот процесс не так прост, как может показаться на первый взгляд. Главное помнить, что, если снижается давление, то снижается и температура кипения жидкости, а если повышается, то наблюдается, соответственно, повышение. В Интернете сегодня также можно найти множество таблиц, где будут даны различные показатели температур.
Они находятся сегодня в широком доступе. Воспользоваться может даже школьник или студент.
Как вам статья?
Источник: sila-vody.ru