[C@es@r]

Дано: на воздушной бане стоит колба. В колбе дистиллированная вода. На дне - разломанные капилляры. Сверху установлен тройник с термометром и холодильником.
Термометр показывает 115 С, но кипения нет.
Вопрос: WTF?

@темы: Физика

Comments

[Gonzzza]

и холодильником.

эм.. поясни?

[ссученый заяч]

Схему нарисуй.

[C@es@r]

и холодильником.
эм.. поясни?

Прямой холодильник прицеплен к боковому отводу тройника. С него скапывает бидистиллят в приёмник. Несущественно.

[Gonzzza]

дистиллированная вод

а, блин. сразу внимания не обратил. Тряхани колбу, сразу эффект получишь скорее всего

[C@es@r]

На дне - капилляры. И хрен бы с ним, с холодильником, но я не хочу ловить ртутный термометр...

[Хысь]

Так дистилированная же, центров парообразования нет. Вроде.

[C@es@r]

Схема (если мои каракули будут понятны):

[Gonzzza]

C@es@r,
ну брось туда еще один капилляр. влей еще дистилята немного.

[DDD]

Давление часом не повышено?

[C@es@r]

Атмосферное? В полтора раза?

[DDD]

C@es@r, откуда я знаю, может у вас какая-нибудь трубка засорилась или у холодильника непроходимость.

[C@es@r]

Нет, ничего такого, да и такое давление просто разнесло бы установку...

[Сергей Николаевич]

А термометр, часом, не температуру стенки показывает?

[C@es@r]

1. Нет. Термометр со шлифом. Головка ни с чем не соприкасается.
2. Вопрос-то всё равно остаётся

[Сергей Николаевич]

C@es@r,
Головка термометра ниже отвода? И что за каппиляры? Из чего сделаны?

[C@es@r]

Головка термометра ниже отвода?

Да.

И что за каппиляры?

Обычные капилляры.

Из чего сделаны?

Из стекла.

[fading_dream]

C@es@r, Проблема может быть в капилярах, Вы их запаивали с одной стороны? Стоит попробовать, так они воздух будут удерживать, чтоб обеспечивать кипение.

[C@es@r]

Вы их запаивали с одной стороны?

Нет, а зачем? Они там вместо кипелок.

Стоит попробовать, так они воздух будут удерживать, чтоб обеспечивать кипение.

Воздух вкапиллярах как-то повлияет на кипение?

Я кстати интересуюсь не как с этим бороться, а почему это происходит...

[Сергей Николаевич]

1. Уровень воды в колбе?
2. Масса капилляров?
3. Температура воздушной бани?

[Gonzzza]

C@es@r,
дистилированная вода даже при точке кипения может не переходить в другое фазовое состояние. слишком чистая

[C@es@r]

1. Уровень воды в колбе?
2. Масса капилляров?
3. Температура воздушной бани?

Не контролируются.
*заинтересовано* А зачем эти показатели?

[Neko O-Umy]

Нет, а зачем? Они там вместо кипелок.

Я хз, конечно, почему, но их положено запаивать с одного конца.

А вообще, конечно, странно. Колба горячая?

[C@es@r]

А вообще, конечно, странно. Колба горячая?

Не имею привычи трогать руками колбу, опущенный в которую термометр показывает 115 С...
А вообще у меня тут 7 вечера и заканчивается рабочий день...

[Neko O-Umy]

Не имею привычи трогать руками колбу, опущенный в которую термометр показывает 115 С...

Вы всегда так весьма занимательно отвечаете) Как будто я призвала потрогать и обжечься, ага. Были случаи, когда аппаратура показывала 120 по Цельсию, а колба едва на сорок нагревалась.

А вообще у меня тут 7 вечера и заканчивается рабочий день...

Отдохнуть Вам хорошо)

[Сергей Николаевич]

C@es@r,
Дело в том, что вода закипит, когда температура ее превысит 100 градусов. Причем всей массы, включая и каппиляры. Если уровень воды ниже, чем теплоизоляция воздушной бани, то часть тепла уйдет на нагрев смеси воды с каппилярами, часть на нагрев воздуха над поверхностью воды. Может сложиться ситуация, когда воздух над поверхностью воды в колбе будет нагреваться через стенки колбы и подниматься вверх. Тогда термометр будет показывать его температуру. попробуйте опустить термометр ниже уровня воды.

Как будет развиваться ситуация (предполагаю) можно проверить опытом.

Продолжаем нагревать при незначительном уровне воды в колбе. Температура, показываемая термометром растет, до тех пор, пока смесь воды с каппилярами не достигнет 100 градусов и вода начнет кипеть. Тогда температура должна снизиться и держаться в районе 100 градусов до тех пор, пока вода не выкипит.

Нагрев при значительном уровне воды (уровень воды на уровне теплоизоляции или выше) термометр будет показывать температуру ниже 100 градусов до момента закипания.

Для того, что бы вода закипела ее надо нагреть до 100 градусов и сообщить еще некоторое количество тепла, соответствующей скрытой теплоте парообразования. В Вашем эксперименте нужно нагреть не только воду, но и каппиляры. При этом вода нагревается от стенки колбы, каппиляры нагреваются от воды. Тепла нужно больше. Мало того - из-за лежаших каппиляров нет нормальной конвекции в воде, вода в своей массе не прогревается за счет конвекции а только за счет теплопередачи.

Для того, что бы использовать каппиляры как кипелки их температура должна быть 100 градусов и выше - а в этом эксперименте тепло к ним не подводится, они наоборот отбирают его у воды. Даже если каппиляры лежат на дне колбы, теплопередача от воды к каппилярам будет лучше, чем от дна колбы к тем же каппилярам.

Итак гипотеза такая:
Тепло от горячего воздуха в воздушной бане передается стенкам колбы. Стенки колбы передают тепло смеси воды с каппилярами и воздуху над поверхностью воды. Поскольку в смеси воды с каппилярами нет конвекции (или она затруднена) то эта масса плохо прогревается. А вот воздух над поверхностью воды от стенок колбы прогревается лучше за счет конвекции. И термометр регистрирует температуру этого воздуха.

[C@es@r]

Сергей Николаевич,
Проблема в том, что к тому времени как я обратил на это внимание, бидистиллят уже 3 часа исправно скапывал с холодильника... И до того вода успела побулькать.

[Сергей Николаевич]

C@es@r, тогда нагревается смесь пара с воздухом от стенок колбы. Перегрев пара.

Если можно опустить термометр ниже уровня воды - проверьте.

Получается, это уже было при установившемся процессе кипения? В начале не было сказано, что бидистиллят шел.

[fading_dream]

Neko O-Umy,

Я хз, конечно, почему, но их положено запаивать с одного конца.

Запаивают, чтоб создать полости - как потенциальные резервуары воздуха. Ну а воздух нам там нужен как раз для поддержания кипения, поскольку сама смесь растворенных газов не содержит.

C@es@r, извините, не поняла вопроса. Я уже выше обьяснила, зачем запаивать капилляры. И подозреваю, что причина Вашей проблеммы как раз может быть в отсутствии центров кипения и перемешивания. Но, возможно, я и не права, извините

[Neko O-Umy]

fading_dream, спасибо.

[C@es@r]

Получается, это уже было при установившемся процессе кипения?

Да. Немного побулькав, вода стала ровной как стекло. А температура пара над ней - выше 110 градусов. И дистиллят бодренько так идёт.