Vse, kar nas obdaja v vsakdanjem življenju, lahko predstavimo v obliki fizikalnih in kemičnih procesov. Nenehno ustvarjamo veliko manipulacij, ki jih izražamo z formulami in enačbami, tudi če tega ne vemo. Eden takšnih procesov je vrenje. To je pojav, ki ga absolutno uporabljajo vse gospodinje med kuhanjem. Zdi se nam, da je povsem običajna. Toda poglejmo proces vrenja z vidika znanosti.
Že od šolskega študija fizike je znano, da je snov lahko v tekočem in plinastem stanju. Postopek pretvorbe tekočine v parno stanje je vrelišče. To se zgodi le, ko je dosežen ali presežen določen temperaturni pogoj. Sodeluje v tem procesu in pritisku, ga je treba upoštevati. Vsaka tekočina ima svoje vrelišče, ki začne proces tvorbe pare.
To je pomembna razlika med vrenjem in izhlapevanjem, ki se pojavita pri katerem koli temperaturnem režimu tekočine.
Če ste kdaj vreli vodo v stekleni posodi, boste opazili nastanek mehurčkov na stenah posode v procesu segrevanja tekočine. Nastanejo zaradi dejstva, da se zrak nabira v mikrorazpokah posode, ki se pri segrevanju začne širiti. Mehurčki so sestavljeni iz tekočinskih hlapov pod tlakom. Ti pari se imenujejo nasičeni. Ko se tekočina segreje, se tlak v zračnih mehurčkih poveča in se poveča. Seveda se začnejo vzpenjati.
Če pa tekočina še ni dosegla vrelišča, se v zgornjih plasteh mehurčkov ohladi, tlak se zmanjša in se znajdejo na dnu posode, kjer se ponovno segrejejo in dvignejo. Ta proces je znak za vsako hosteso, voda kot da bi začela ustvarjati hrup. Takoj, ko primerjamo temperaturo tekočine v zgornjem in spodnjem sloju, se začnejo mehurčki dvigovati na površino in se pojavi razpočenje. To je mogoče le, ko tlak v mehurčkih postane enak tlaku same tekočine.
Kot smo omenili, ima vsaka tekočina svojo temperaturnih pogojih pri čemer se začne postopek vretja. Poleg tega temperatura celotnega postopka ostaja nespremenjena, vsa sproščena energija se porabi za uparjanje. Zato, malomarno gospodinje gorijo posode - vse njihove vsebine zavre in zmogljivost se začne segrevati.
Vrelišče je neposredno sorazmerno s tlakom, ki deluje na celotno tekočino, natančneje na njegovo površino. Na šolskem tečaju fizike je navedeno, da voda začne vreti pri temperaturi sto stopinj Celzija. Toda malo ljudi se spomni, da je ta izjava resnična le pod normalnim pritiskom. Norma velja za vrednost sto kilopaskalov. Če povečate tlak, bo tekočina vrela pri različni temperaturi.
To fizično lastnost uporabljajo proizvajalci sodobnih gospodinjskih aparatov. Primer bi lahko bil lonec na pritisk. Vse gospodinje vedo, da se v takih napravah hrana kuha veliko hitreje kot v običajnih posodah. Kaj je razlog? Pri tlaku, ki se oblikuje v loncu za pritisk. To je dvakratnik norme. Zato se vrela voda pojavi na okoli sto in dvajsetih stopinjah Celzija.
Če ste že kdaj bili v gorah, potem opazite obratni proces. Na višini vode začne vreti na devetdesetih stopinjah, kar močno oteži proces kuhanja. Te težave so znane tudi domačinom in plezalcem, ki ves svoj prosti čas preživijo v gorah.
Mnogi so slišali takšen izraz kot "vrelišče" in verjetno so bili presenečeni, da tega v članku nismo omenili. Pravzaprav smo to že opisali. Ne hitite s ponovnim branjem besedila. Dejstvo je, da se v fiziki točka in temperatura vretja štejeta za identične.
V znanstvenem svetu se ta terminologija deli le v primeru mešanja različnih tekočih snovi. V takem položaju se določi vrelišče in najmanjše možno. Da je to norma za vse sestavine mešanice.
V laboratorijskih poskusih fiziki vedno vzamejo tekočino brez nečistoč in ustvarijo popolnoma popolne zunanje pogoje. Toda v življenju se vse zgodi nekoliko drugače, ker pogosto dodamo malo soli v vodo ali ji dodamo različne začimbe. Kakšno bo vrelišče v tem primeru?
Slana voda zahteva višjo temperaturo za vrenje kot sladka voda. To je posledica nečistoč natrija in klora. Njihove molekule trčijo med seboj in njihovo ogrevanje zahteva veliko višjo temperaturo. Obstaja določena formula za izračun vrelišča slane vode. Upoštevajte, da šestdeset gramov soli na liter vode poveča vrelišče za deset stopinj.
Ali lahko voda vre v vakuumu? Znanstveniki so dokazali, da lahko. Tu naj bi v tem primeru le vrelišče doseglo mejo 300 stopinj Celzija. V vakuumu je tlak le štiri kilopaskale.
Vsi kuhamo vodo v kotličku, zato smo seznanjeni s tako neprijetnim pojavom, kot je »pene«. Kaj je in zakaj se oblikuje? Pravzaprav je vse preprosto: sveže vode ima drugačno stopnjo togosti. Določena je s količino nečistoč v tekočini, najpogosteje vsebuje različne soli. V procesu vrenja se pretvarjajo v usedline in se v velikih količinah pretvarjajo v lestvico.
Alkoholno vrelišče se uporablja v domačem postopku varjenja in se imenuje destilacija. Ta postopek je neposredno odvisen od količine vode v alkoholni raztopini. Če kot osnovo vzamemo čisti etilni alkohol, bo vrelišče blizu sedemdeset osem stopinj Celzija.
Če dodamo vodo alkoholu, se vrelišče tekočine poveča. Odvisno od koncentracije raztopine bo zavre v območju od sedemdeset osem do sto stopinj Celzija. Seveda se v procesu kuhanja alkohola spremeni v paro v krajšem časovnem intervalu kot voda.