Мы привыкли считать, что температура кипения воды это 100 С. И это логично, так как шкала градусов Цельсия и была создана на основе температуры кипения и кристаллизации воды.
За 100 С приняли температуру кипения воды, она же температура конденсации водяного пара, а за 0 С приняли температуру кристаллизации воды, она же температура плавления льда (таяния).
Но что вы ответите на то, если я скажу, что температура кипения воды может быть и 110 С и 120 С и 90 С, а температура ее кристаллизации может быть и 10 С и 15 С и -10 С?
Я готов пояснить свои слова.
Дело в том, что температура любого вещества это функция от давления. То есть, температура напрямую зависит от давления жидкости. Чем выше давление жидкости или газа (с твердыми телами все обстоит не так, потому что ни не поддаются сжатию) тем выше их температура кипения и температура кристаллизации. Эти процессы легко объясняет физика.
Заглянем в молекулярное строение воды. Представим молекулы воды в виде шариков.
Молекулы воды слабо связанны между собой и поэтому могут свободно перемещаться относительно друг друга. Связь между молекулами слаба, но она позволяет молекулам жидкости держаться вместе и не покидать объема сосуда, в которую налита жидкость.
Для того что бы разорвать связь между молекулами нам необходимо подвести энергию к жидкости. Начнем нагревать нашу воду. Тем самым мы будем передавать тепловую энергию молекулам. Эта энергия будет отдалять молекулы воды все дальше и дальше друг от друга, пока не разорвет связь между ними.
Разрыв связи между молекулами воды приводит к ее испарению, а интенсивное испарение жидкости это уже кипение.
Это происходит с водой при температуре 100 С и атмосферном давлении 0,1 Мпа (0,1 мега паскаль равен 1 атмосфере). Атмосферное давление это давление, которое мы ощущаем на себе каждый день.
Теперь представьте, что у нас увеличилось давление жидкости. Что это значит?
Это значит то, что расстояние между молекулами воды уменьшилось, и они стали более сильно связаны друг с другом.
А это значит, что воде необходимо передать больше тепловой энергии, что бы разорвать связь между молекулами. Следовательно, необходимо нагреть ее до большей температуры, нежели 100 С.
Так же давление воды может быть меньше атмосферного, это значит, что молекулы находятся друг от друга на большем расстоянии, нежели при атмосферном давлении. Следовательно, тепловой энергии на разрыв связи между ними необходимо затратить меньше. Поэтому температура кипения меньше чем 100 С.
Существуют таблицы Ривкина, в которых приведены температуры кипения жидкости в зависимости от давления.
Теперь когда вас кто-либо спросит: "А какова температура кипени воды?"
Ваш ответ будет: 100 С но только при атмосферном давлении. При давлении воды отличным от атмосферного, температура ее кипения будет другая.
Я надеюсь что эта статья помогла вам разобраться в этом интересном явлении. Если вы хотите узнать еще много интересного то рекомендую вам посетить еще одну мою статью, там я рассказываю всю правду про электрический ток. Ссылочка ниже.
Электричество. За пять минут то что не смог объяснить учитель по физике