A víz forralásakor, vagy forrásakor (nem a pataké) tulajdonképpen mi is történik?
Ugye tengerszinten forr 100 °C-on. A Mount Everesten alatta, a Holt tenger partján pedig fölötte. Továbbá, ha vákuumkamrába helyezzük és leszívjuk a levegőt illetve ráadjuk a nyomást akkor ugyanez előidézhető extrémebben is.
De attól, hogy forr alacsonyabb nyomáson, a víz nem lesz fertőtlenítve, illetve túlnyomáson már forralás előtt eléri a 100 °C-ot.
Mi történik akkor amikor forr a víz? Konyhai vízmelegítőknél, főleg az elektromosaknál lehet észrevenni, hogy rettenet hangos amíg nem forr, majd ahogy közeledik a forraláshoz teljesen elhalkul. Érdekesség, de a gázon, ha a teavízforralót platni nélkül használom, az is iszonyat hangos, de ha aláteszem a vaslapot és így egyenletesen éri hő az egész alját, akkor szinte semmi hangja. Nyilván mindkettőnél a kis vonalban történő túlzott forróság okozhatta a hangot, míg a vaslaposnál valami más történik, sőt, észrevételem szerint talán még hamarabb fel is melegszik ugyanakkora lángnál.
De mi történik amikor forr a víz? A vízben és a levegőben kiegyenlítődik a légnyomás és a külső légtérrel homogén környezetté akar alakulni? A melegebb levegő felszáll a vízből amihez tapadnak vízrészecskék és így lesz belőle gőz? Alacsony külső légkörnél ezt a kiegyenlítődést hamarabb éri el?
Ha a Mount Everesten fertőtleníteni akarnának forralással, akkor egy arra alkalmas kuktában kellene forralniuk a vizet, amit előtte még fel is pumpáltak tengerszinti légnyomásra, (levitték a gelsejét tengerszintre) Biztonsági szelep lenne persze a tetején.
A Marson szintén valami hasonló enne a sztori. Ott az alacsony gravitáció és a légkör ritkasága miatt. No és a még meg nem lelt "élet" ott egészen más dolgokat művelne pont ezek miatt a körülmények miatt, de ott ahhoz alkalmazkodott amit ott talált. Hasonlóan mint a tengermélyi kemoszintézők a sötétben a meleghez és a lenti gázokhoz idomultak, nem a naphoz.
válasza:Hu, kicsit bőlére engedted :D
A hegyen is lehet fertőtleníteni, ahoz nem forrás kell, hanem kb 100 °C. Ha hamarabb elforr a víz, tovább kell melegíteni gőzt 100 °C ra aztan megvárni míg lecsapódik.
A levegőnek van egy olyan tulajdonsága, hogy nedvesség tartalom. Hőtanban igen fontos tényező. Amikor a levegő nedvességtartalma eléri a 100%ot, nem tud több vizet felvenni.
Amikor melegítünk egy folyadékot akkor, jól írtad, kiválik belőle a már halmazállapotott változott molekula. Na de ha nincs hely, ahova kiváljon, akkor nem fog. A hőtanban melegítéskor megkülönböztetünk állapotváltozást és hőmérséklet változást. Mindkettő energiába kerül. Tehát 100 fokos vízből először 100 fokos gőz lesz de ehez energiabefektetés kell, pedig nem változik a hőmérséklet. Ez azért van, mert a víz sűrűbb a gőznél, tehát térfogat növekedésen kell keresztül mennie. Ha a külső erő, ami összenyomja a közeget nagyobb mint az az erő ami tágulásra kényszerítí, akkor nem lessz állapot változás. Tehát ha a kint nagy a nyomás az nem engedi, hogy a víz gőzzé táguljon, csak nagyobb energia, nagyobb hőmérséklet árán.
válasza:Ne keverjük a víz forralását a fertőtlenítéssel, ez két külön folyamat.
Egy folyadék forráspontja azt jelenti, annyi hőenergiát kapott, hogy az a molekulái összetartó erejénél nagyobb, ezért a folyadék halmazállapotot vált és légnemű lesz. Az az összetartó erő függ a nyomástól, mégpedig minél nagyobb a nyomás, annál nagyobb az a hőmérséklet, amin ez a változás bekövetkezik. A víz történetesen egy atmoszféra nyomáson 100 foknál vált halmazállapotot. Amikor annyi hőt közlünk a vízzel, hogy azzal eléri a forráspontját, akkor egy darabig a további hőközlés hatására a hőmérsékletemelkedés helyett a halmazállapotváltozás következik be, majd további hőközlés hatására a légnemű vízgőz hőmérséklete tovább nő.
válasza:Hát huh ez jó nagy kérdéshalom, de szép sorban megválaszolható.
- Így van tengerszinten forr 100C -on kisebb nyomáson alatta, nagyobb nyomáson felette.
- Ha durván esik a légnyomás előbb utóbb eléri azt az állapotot hogy melegítés nélkül is elforr. Vagyis a 20C -os víz is tud így forrni nyomáscsökkentéssel.
- Sőt még az ennél hidegebb víz is, mi több a jég is ha extrém kicsi a nyomás.
Erre épül a fagyasztva szárítás eljárása. (Pl az instant levesek összetevői meg egyéb instant porok így készülnek.)
- Jó észben tartani hogy a vízről (és a jégről is) folyamatosan szakadnak le H2O molekulák. De minél kisebb a nyomás vagy minél nagyobb a hőmérséklet ez a folyamat annál gyorsabb.
A forráspontnál egyszerűen extrém mértékűvé válik ez a "kiszakadás".
- És akkor itt kel megkülönböztetnünk nyílt és zárt rendszereket!
Ugyanis zárt rendszerben a kiszakadó vízmolekulák kitöltik a rendelkezésre álló teret és megáll a folyamat.
Így működik a hőcsöves hűtési s és a kukta is.
+//A hőcsöves hűtésnél raknak a csőbe szoba hőmérsékletű vizet a nyomás csökkentésével pedig beállítják hogy pl 40C -on forrjon fel.
A csövet légmentesen lezárják.
Ezután ha az egyik vége amiben a víz van eléri a 40C -t ott felforr a víz a molekulák a másik végébe mennek gázként és ott mivel az hűtött oldala szokott lenni lecsapódnak és szépen visszafolynak a meleg oldalra.
Mint egy futószalag, csak ez hőt pakol egyik helyről a másikra.
//
+//A sima fazékban pl az Everesten elforr a víz (kb 60C -on) mielőtt pl a babod meg tudna főni vagy a 100C sterilizálna. A kuktában viszont hasonlóan ki tud töltődni a tér a vízmolekulák egy részével.
Így nem kell oda levegőt bepumpálni külön, egy kicsit több víz kell bele és kész.
A kifúvó szelepet kb a tengerszinti nyomásnál 120 C -ra állítják be.
Ennél nem enged magasabbat. A vész zselep ennél magasabb nyomásnál nyit ha esetleg valaki "lefolytaná" a kifúvót.
És ez kb ugyanígy működőképes az Everesten is és Holt Tengernél is.
A szelep a belső nyomásra nyit ki és elvileg független a külsőtől.
//
- Nyílt rendszereknél ez nem így van, elvileg végtelen tér áll rendelkezésre a molekulák nem töltik ki a teret és nem tudnak nyomást növelni.
A víz addig forr míg el nem fogy. Mindenütt és mindentől függetlenül.
- Sterilizálás. A fehérjék nagy része 42C -körül kicsapódik.
Az ember számára veszélyes élőlények 60-70C (max 80C) körül már mind kipurcannak. Ismer az emberiség közel 100C -nál életben maradni képes lényeket. De ezek nem veszélyesek számunkra.
A kuktában lévő nyomáson és 120C -on garantált minden élő elhalása.
De ehhez elvileg bőven elég lenne 60-70-80 C is.
Miért is javasolják inkább a forralást, ennek több oka van:
- Vastag tömör étel belseje lassabban melegszik át.
Ha kivárod a 100C -t akkor az ilyen étel belső része is jó eséllyel megkapja a kellő hőkezelést, anélkül hogy végül szétfőznéd az egészet.
- Nem sok ember méricskéli mennyire melegedett fel az étele vagy a fertőtleníteni kívánt eszköze. A buborékoló forrást viszont látja.
És persze ez feltételezi a dolgot hogy az emberiség igen nagy része a tengerszint közelében és kb 2000m tszfm alatt éli le életét.
- A Marson ha valamit sterilizálni kellene nyilván egy állomáson tennék közel tengerszinti nyomáson, illetve egy kuktában. Ez nem fog gondot okozni ott sem.
Huhh, srácok, zsenik vagytok! Jobban értettétek a bő lére ereztett kérdéskörömet mint ahogy meg tudtam fogalmazni mi motoszkált a fejemben. Át kell olvasni mindent újra, nagyon köszönöm!
Ahogy olvastam a válaszaitokat, beugrott a gőzmozdony a stirling motor a gőzsterilizátor és a szuvidálás. A Stirling motorból szerintem előbb-utóbb űrtechnika lesz, a nap fogja fűteni, az árnyékos oldal meg hűteni. Dehát a föld egy komplett Stirling motor. [link]
A Marson csak a Földről nézve lehet elég a 80-100 fok, nem tudhatjuk, hogy a marsi körülmények között űrutazó "covid" és társai ott miképpen változnak, vagy ha oda ember megy akkor ténylegesen mi támadja majd meg amiről a robotosdival jelenleg egyszerűen nincs semmilyen tudomásunk.
válasza:A Föld nem Stirling-motor, mert nem a definíció szerinti ciklust használja.
Amúgy a Stirling-motor alapból űrtechnikában nagyon kedvelt cucc, mert hélium munkaközeggel legjobb megépíteni, és ez óriási biztonsági előny egy kis légterű űrhajóban más munkaközegekkel összehasonlítva.
Vannak egyszerűbb és jobb hatásfokú gépek, de a hélium nem fagy szét, nem forr fel, és így a legextrémebb körülményeket is túléli egy ilyen típusú hőszivattyú.
válasza: válasza:A kémiai definíció:
Egy folyadék akkor kezd forrni ha az egyensúlyi gőznyomása eléri a külső nyomást.
Érthetőbben: minden folyadéknak van egy anyagi jellemzője az "egyensúlyi gőznyomás". Ez csak a hőmérséklettől függ. Úgy is lehetne mérni, hogy egy masszív üvegedénybe beraknád a folyadékot, aztán kiszívnád belőle a levegőt. Ha miután lenyugodott a rendszer, a gőztér nyomása (víznél) mérhető lenne és ez lennne adott hőmérsékleten a folyadék "egyensúlyi gőznyomása".
Ez mégegyszer egy anyagi jellemző ami csak a hőmérséklettől függy, nem függ attól, hogy az egyéb folyadék feletti gázoknak (ha vannak) milyen a nyomása.
Forráskor ez a nyomás elkezdi szétfeszíteni a szemmel alig látható bu
válasza:*Forráskor ez a gőznyomás le tudja győzni a külső légnyomást, ami addig a folyadékban lévő alig látható buborékokat összenyomva tartotta. Így a buborék nőni fog, ami a növekvő felülettel gyorsítja a párolgást és a buborék növekedésének sebességét.
(Ha nincsenek ilyen "szemmel alig látható" buborékocskák pl. ha egy nagyon tiszta pohárban desztvizet teszel a mikróba, akkor a folyadékot forrás nélkül a forrpontja fölé lehet melegíteni.)
válasza:#3 (EagleHun)
"Az ember számára veszélyes élőlények 60-70C (max 80C) körül már mind kipurcannak. Ismer az emberiség közel 100C -nál életben maradni képes lényeket. De ezek nem veszélyesek számunkra.
A kuktában lévő nyomáson és 120C -on garantált minden élő elhalása.
De ehhez elvileg bőven elég lenne 60-70-80 C is."
Az nem igaz, hogy minden, az ember számára káros mikroorganizmus elpusztul 60-70 °C-on. Az igaz, hogy ilyen hőmérsékleten már nem tudnak szaporodni, növekedni, de számos baktérium képes olyan ellenálló formát (spórát) képezni, amiben nyugalmi állapotban jóval extrémebb körülményeket is elvisel, mint amilyenben amúgy megél. Ezek elpusztításához pedig kell a 100 °C hőmérséklet, legalább kb. 10 percig. (Pasztörizálással ez kiváltható, de ott a gyors hőmérsékletváltozások okozzák a sterilizálást, nem önmagában a magas hőmérséklet.)
Az viszont igaz, hogy a kukta remekül alkalmazható sterilizálásra.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!