چرا یک فرد قبل از نوشیدن آب شروع به جوشیدن کرد؟ به درستی، برای محافظت از خود در برابر بسیاری از باکتری ها و ویروس های بیماری زا. این سنت حتی قبل از پیتر کبیر به قلمرو روسیه قرون وسطی آمد ، اگرچه اعتقاد بر این است که او اولین سماور را به کشور آورد و آیین نوشیدن بی عجله چای عصرانه را معرفی کرد. در واقع مردم ما در روسیه باستان از نوعی سماور برای تهیه نوشیدنی از گیاهان، انواع توت ها و ریشه استفاده می کردند. جوشاندن در اینجا عمدتاً برای استخراج عصاره های مفید گیاهی مورد نیاز بود تا برای ضدعفونی. در واقع، در آن زمان حتی در مورد جهان کوچک که این باکتری ها و ویروس ها در آن زندگی می کنند، اطلاعی نداشت. با این حال، به لطف جوشش، کشور ما با همه گیری های جهانی بیماری های وحشتناکی مانند وبا یا دیفتری دور شد.
مقیاس سلسیوس
هواشناس، زمین شناس و ستاره شناس بزرگ سوئدی، آندرس سلسیوس، در ابتدا از مقدار 100 درجه برای نشان دادن نقطه انجماد آب در شرایط عادی استفاده می کرد و نقطه جوش آب را صفر درجه می دانستند. و بعد از آنمرگ در سال 1744، یک شخص نه چندان مشهور، گیاه شناس کارل لینه و جانشین سلسیوس مورتن استرومر، برای سهولت استفاده، این مقیاس را زیر و رو کرد. با این حال، طبق منابع دیگر، خود سلسیوس کمی قبل از مرگش این کار را انجام داده است. اما در هر صورت، ثبات خواندن و فارغ التحصیلی قابل درک بر استفاده گسترده از استفاده از آن در میان معتبرترین حرفه های علمی در آن زمان - شیمیدانان - تأثیر گذاشت. و علیرغم این واقعیت که علامت وارونه ترازو در 100 درجه نقطه جوش پایدار آب و نه شروع انجماد آن را تعیین می کند، ترازو شروع به نام خالق اصلی خود، سانتیگراد کرد.
زیر فضا
با این حال، همه چیز به آن سادگی که در نگاه اول به نظر می رسد نیست. با نگاه کردن به هر نمودار حالت در مختصات P-T یا P-S (انتروپی S تابع مستقیم دما است)، می بینیم که دما و فشار چقدر به هم مرتبط هستند. نقطه جوش آب نیز با فشار تغییر می کند. و هر کوهنوردی به خوبی از این خاصیت آگاه است. هر کس که حداقل یک بار در زندگی خود ارتفاعات بیش از 2000-3000 متر از سطح دریا را درک کرده است، می داند که نفس کشیدن در ارتفاع چقدر سخت است. این به این دلیل است که هر چه بالاتر می رویم، هوا رقیق تر می شود. فشار اتمسفر به زیر یک اتمسفر می رسد (زیر N. O. یعنی زیر "شرایط عادی"). نقطه جوش آب نیز کاهش می یابد. بسته به فشار در هر ارتفاع، می تواند در هشتاد و شصت درجه سانتیگراد بجوشد.
زودپز
با این حال، باید به خاطر داشت که اگرچه میکروب های اصلی در دمای بالای شصت درجه سانتیگراد می میرند، بسیاری از آنها می توانند در هشتاد درجه یا بیشتر زنده بمانند. به همین دلیل است که به آب جوش می رسیم، یعنی دمای آن را به 100 درجه سانتی گراد می رسانیم. با این حال، لوازم آشپزخانه جالبی وجود دارد که به شما امکان می دهد زمان را کاهش دهید و مایع را تا دمای بالا گرم کنید، بدون اینکه آن را بجوشانید و جرم خود را از طریق تبخیر از دست بدهید. مهندسان ایالات متحده با درک اینکه نقطه جوش آب می تواند بسته به فشار تغییر کند، بر اساس یک نمونه اولیه فرانسوی، یک زودپز را در دهه 1920 به دنیا معرفی کردند. اصل عملکرد آن بر اساس این واقعیت است که درب محکم به دیوارها فشار داده می شود، بدون اینکه امکان حذف بخار وجود داشته باشد. فشار زیاد در داخل ایجاد می شود و آب در دمای بالاتر می جوشد. با این حال، چنین دستگاه هایی کاملاً خطرناک هستند و اغلب منجر به انفجار و سوختگی جدی برای کاربران شده اند.
در حالت ایده آل
بیایید ببینیم این روند چگونه می آید و چگونه می رود. یک سطح گرمایشی ایده‌آل صاف و بی‌نهایت بزرگ را تصور کنید، که در آن توزیع گرما یکنواخت است (به همان میزان انرژی حرارتی به هر میلی‌متر مربع از سطح عرضه می‌شود)، و ضریب زبری سطح به صفر می‌رسد. در این مورد، در n. y جوشش در یک لایه مرزی آرام به طور همزمان در کل سطح شروع می شود و بلافاصله رخ می دهد و بلافاصله کل واحد حجم مایع واقع در سطح آن را تبخیر می کند. اینها شرایط ایده آل هستند، در زندگی واقعی این اتفاق نمی افتد.
واقعیت
بیایید دریابیم که نقطه جوش اولیه آب چقدر است. بسته به فشار، مقادیر خود را نیز تغییر می دهد، اما نکته اصلی در اینجا در این است. حتی اگر به نظر خود صاف ترین را برداریم و آن را زیر میکروسکوپ بیاوریم، در چشمی آن لبه های ناهموار و قله های مکرر تیز را خواهیم دید که بالای سطح اصلی بیرون زده اند. گرمای سطح تابه، ما فرض می کنیم، به طور مساوی تامین می شود، اگرچه در واقعیت این نیز یک بیانیه کاملاً درست نیست. حتی زمانی که تابه روی بزرگترین مشعل است، گرادیان دما به طور نابرابر روی اجاق گاز توزیع می شود و همیشه مناطق گرمای بیش از حد محلی مسئول جوشاندن زودهنگام آب هستند. چند درجه همزمان در قله های سطح و در زمین های پست آن وجود دارد؟ قله های سطحی با تامین گرمای بی وقفه سریعتر از مناطق پست و به اصطلاح فرورفتگی گرم می شوند. علاوه بر این، از هر طرف با آب با دمای پایین احاطه شده اند، بهتر به مولکول های آب انرژی می دهند. انتشار حرارتی قله ها یک و نیم تا دو برابر بیشتر از مناطق پست است.
دما
به همین دلیل است که نقطه جوش اولیه آب حدود هشتاد درجه سانتیگراد است. در این مقدار، پیک‌های سطحی گرمای کافی برای جوشاندن فوری مایع و تشکیل اولین حباب‌های قابل رویت با چشم را فراهم می‌کنند که به آرامی شروع به بالا رفتن از سطح می‌کنند. نقطه جوش آب چقدر استفشار طبیعی - بسیاری می پرسند. پاسخ این سوال را می توان به راحتی در جداول یافت. در فشار اتمسفر، یک جوش پایدار در 99.9839 درجه سانتیگراد ایجاد می شود.
