Pourquoi une personne a-t-elle commencé à faire bouillir de l'eau avant de la boire ? Correctement, pour se protéger de nombreuses bactéries et virus pathogènes. Cette tradition est arrivée sur le territoire de la Russie médiévale avant même Pierre le Grand, bien que l'on pense que c'est lui qui a amené le premier samovar dans le pays et introduit le rite de la consommation de thé du soir sans hâte. En fait, notre peuple utilisait une sorte de samovar dans l'ancienne Russie pour faire des boissons à base d'herbes, de baies et de racines. L'ébullition était nécessaire ici principalement pour l'extraction d'extraits de plantes utiles, plutôt que pour la désinfection. En effet, à cette époque on ne connaissait même pas le microcosme où vivent ces bactéries et virus. Cependant, grâce à l'ébullition, notre pays a été contourné par des pandémies mondiales de maladies terribles telles que le choléra ou la diphtérie.
Échelle Celsius
Le grand météorologue, géologue et astronome suédois, Anders Celsius, utilisait à l'origine la valeur de 100 degrés pour indiquer le point de congélation de l'eau dans des conditions normales, et le point d'ébullition de l'eau était de zéro degré. Et après çamort en 1744, un personnage non moins célèbre, le botaniste Carl Linnaeus et le successeur de Celsius Morten Strömer, renversa cette échelle pour en faciliter l'utilisation. Cependant, selon d'autres sources, Celsius lui-même l'a fait peu de temps avant sa mort. Mais dans tous les cas, la stabilité des lectures et la graduation compréhensible ont influencé l'utilisation généralisée de son utilisation parmi les professions scientifiques les plus prestigieuses de l'époque - les chimistes. Et, malgré le fait que la marque à l'envers de l'échelle à 100 degrés fixe le point d'ébullition stable de l'eau, et non le début de sa congélation, l'échelle a commencé à porter le nom de son créateur principal, Celsius.
Sous l'atmosphère
Cependant, tout n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît à première vue. En regardant n'importe quel diagramme d'état en coordonnées P-T ou P-S (l'entropie S est une fonction directe de la température), nous voyons à quel point la température et la pression sont étroitement liées. Le point d'ébullition de l'eau change également avec la pression. Et tout grimpeur connaît bien cette propriété. Quiconque a compris au moins une fois dans sa vie des hauteurs supérieures à 2000-3000 mètres au-dessus du niveau de la mer sait à quel point il est difficile de respirer en altitude. C'est parce que plus on monte, plus l'air se raréfie. La pression atmosphérique tombe en dessous d'une atmosphère (en dessous de N. O., c'est-à-dire en dessous des "conditions normales"). Le point d'ébullition de l'eau baisse également. Selon la pression à chaque altitude, il peut bouillir à la fois à quatre-vingts et soixante degrés Celsius.
Autocuiseurs
Cependant, il ne faut pas oublier que même si les principaux microbes meurent à des températures supérieures à soixante degrés Celsius, beaucoup peuvent survivre à quatre-vingts degrés ou plus. C'est pourquoi on fait bouillir l'eau, c'est-à-dire qu'on porte sa température à 100°C. Cependant, il existe des appareils de cuisine intéressants qui permettent de réduire le temps et de chauffer le liquide à des températures élevées, sans le faire bouillir et sans perdre de masse par évaporation. Réalisant que le point d'ébullition de l'eau peut changer en fonction de la pression, des ingénieurs américains, basés sur un prototype français, ont présenté au monde un autocuiseur dans les années 1920. Le principe de son fonctionnement repose sur le fait que le couvercle est fermement plaqué contre les parois, sans possibilité d'évacuation de la vapeur. Une pression accrue est créée à l'intérieur et l'eau bout à des températures plus élevées. Cependant, ces appareils sont assez dangereux et ont souvent provoqué des explosions et des brûlures graves chez les utilisateurs.
Idéalement
Regardons comment le processus va et vient. Imaginez une surface chauffante idéalement lisse et infiniment grande, où la répartition de la chaleur est uniforme (la même quantité d'énergie thermique est fournie à chaque millimètre carré de la surface), et le coefficient de rugosité de surface tend vers zéro. Dans ce cas, au n. y. l'ébullition dans une couche limite laminaire commencera simultanément sur toute la surface et se produira instantanément, évaporant immédiatement tout le volume unitaire de liquide situé à sa surface. Ce sont des conditions idéales, dans la vraie vie cela n'arrive pas.
Réalité
Voyons quel est le point d'ébullition initial de l'eau. En fonction de la pression, il change également ses valeurs, mais le point principal réside ici. Même si nous prenons le plus lisse, à notre avis, le panoramique et l'amenons sous un microscope, alors dans son oculaire, nous verrons des bords inégaux et des pics fréquents pointus dépassant au-dessus de la surface principale. Nous supposerons que la chaleur à la surface de la casserole est fournie uniformément, bien qu'en réalité ce ne soit pas non plus une affirmation tout à fait vraie. Même lorsque la casserole est sur le plus gros brûleur, le gradient de température est inégalement réparti sur la cuisinière et il existe toujours des zones de surchauffe locales responsables de l'ébullition précoce de l'eau. Combien y a-t-il de degrés à la fois aux sommets de la surface et dans ses basses terres ? Les pics de surface avec un apport de chaleur ininterrompu se réchauffent plus rapidement que les basses terres et les dépressions. De plus, entourés de tous côtés par de l'eau à basse température, ils donnent mieux de l'énergie aux molécules d'eau. La diffusivité thermique des sommets est une fois et demie à deux fois supérieure à celle des basses terres.
Températures
C'est pourquoi le point d'ébullition initial de l'eau est d'environ 80 degrés Celsius. A cette valeur, les pics de surface fournissent suffisamment de chaleur pour faire bouillir instantanément le liquide et former les premières bulles visibles à l'œil, qui commencent timidement à remonter à la surface. Quel est le point d'ébullition de l'eau àpression normale - beaucoup demandent. La réponse à cette question se trouve facilement dans les tableaux. A pression atmosphérique, une ébullition stable s'établit à 99,9839 °C.
