De kokend is de verandering van toestand of fase van een vloeistof naar de gasvormige toestand. Het treedt op wanneer een vloeistof wordt verwarmd tot het kookpunt: de temperatuur waarbij de dampdruk van de vloeistof gelijk is aan de atmosferische druk die wordt uitgeoefend op het oppervlak van de vloeistof..
Over het algemeen wordt bij het koken de warmte geleverd in het onderste deel van de container die de vloeistof bevat. Daar begint de vorming van bellen die in volume toenemen naarmate ze naar het oppervlak van de vloeistof stijgen, omdat de druk erop afneemt naarmate ze stijgen..
Als de vloeistof die wordt verwarmd water is, bevatten de bellen waterdamp; dat wil zeggen, ze bevatten al water in gasvormige toestand. Bovendien worden de bellen verdeeld over het volume van de vloeistof. De kooktemperatuur van water is ongeveer 100 ºC, bij een druk van 1 atm (760 mmHg).
Om de toestandsverandering van de vloeibare naar de gasfase teweeg te brengen, is het nodig om energie te leveren (verdampingsenthalpie). Tijdens het koken blijft de temperatuur van het water constant op 100 ºC, aangezien thermische energie verloren gaat als vloeibare watermoleculen als waterdamp naar buiten komen..
Artikel index
Er zijn twee hoofdtypen koken: kernhoudende en kritische warmteflux..
Bij het koken van kiemen worden bellen met een klein volume gevormd op verschillende plaatsen in het volume van de vloeistof..
Ondertussen treedt in de kritische warmtestroom koken op wanneer het oppervlak waar warmte wordt geleverd om het koken te veroorzaken, opwarmt tot boven een kritische temperatuurwaarde, waarbij een damplaag op het oppervlak wordt gevormd..
Een verhoging van de atmosferische druk leidt tot een stijging van het kookpunt, aangezien het nodig is om de waterdampdruk te verhogen om de atmosferische druk gelijk te maken. Om dit te bereiken, moet de watertemperatuur worden verhoogd, wat een hoger calorieverbruik vereist..
Integendeel, wanneer de atmosferische druk afneemt, zoals gebeurt bij een berg op grote hoogte boven zeeniveau, daalt het kookpunt, aangezien een lagere dampspanning vereist is die gelijk is aan de atmosferische druk..
Moleculen in oplossing hebben verschillende soorten interacties, waaronder: dispersie- of Londense krachten, dipool-dipoolkrachten en waterstofbruggen. Hoe groter de omvang van deze krachten, hoe hoger het kookpunt..
Warmte-energie is nodig om de interactie tussen de moleculen te verbreken, zodat ze voldoende energie hebben om te koken. Bijvoorbeeld: methylether (C.tweeH.6O) heeft een kookpunt van 25 ºC, terwijl ethylether (C4H.10O) heeft een kookpunt van 78,5 ºC.
Het verschil tussen de kookpunten, ondanks vergelijkbare chemische structuren, wordt verklaard door het feit dat ethylether een hogere moleculaire massa heeft; beide vormen waterstofbruggen, maar de verspreidende krachten in de C4H.10Of zijn ze sterker dan in CtweeH.6OF.
Het koken vindt zijn oorsprong in de vloeistof in de buurt van de warmtebron en verspreidt zich vervolgens door het volume van de vloeistof. In deze illustratie wordt opgemerkt:
Ondertussen is verdamping een fenomeen van het vloeistofoppervlak.
Verdamping treedt op wanneer een molecuul van de vloeistof aan het lucht-vloeistofgrensvlak voldoende energie heeft om de oppervlaktespanning die erop wordt uitgeoefend te overwinnen; dus het ontsnapt uit de sinus van de vloeistof en gaat over in de gasfase.
Verdamping kan bij elke temperatuur optreden, maar de kans dat het voorkomt neemt toe met de temperatuur. De volgende afbeelding laat zien dat water uit de grond verdampt:
Het wordt uitgevoerd in een apparaat dat een autoclaaf wordt genoemd en dat het vermogen heeft om hoge drukken te genereren die worden uitgeoefend door de waterdamp, die niet kan ontsnappen. Evenzo neemt het kookpunt van water toe, waardoor het temperaturen boven de 100 ºC kan bereiken..
Weefselkweekmaterialen, chirurgische materialen, materialen voor gebruik in laboratoria, kweekmedia, enz. Worden in de autoclaaf gesteriliseerd. De omstandigheden die worden gebruikt voor sterilisatie in de autoclaaf zijn: 15 pond druk, temperatuur van 121 ºC en een duur van 15 minuten.
Voedsel wordt verwarmd door het in het water te plaatsen. Tijdens het koken worden temperaturen gebruikt die gelijk zijn aan het kookpunt van water (100 ºC). Het voedsel wordt verwarmd, gedurende de tijd die de ervaring aangeeft, om de optimale omstandigheden voor inname te bereiken.
Chinees eten gebruikt minimaal koken en stomen om de kleur, textuur en smaak van het voedsel te behouden. Het type koken dat bekend staat als sudderen, gebruikt temperaturen onder het kookpunt. Het koken van voedsel wordt ook gebruikt door middel van stoom..
De snelkookpan wordt gebruikt bij het koken van voedsel. Zijn werking is gebaseerd op zijn vermogen om het ontsnappen van de geproduceerde waterdamp in de atmosfeer te beperken, wat een toename van de interne druk veroorzaakt..
De toename van de druk die wordt uitgeoefend op het oppervlak van de vloeistof in de pot, vertaalt zich in een stijging van het kookpunt en het bereiken van temperaturen boven de 100 ºC. Dit verkort de kooktijd en bespaart dus op brandstofverbruik..
Water wordt gekookt op hydrofiele oppervlakken om kernreactoren en krachtige elektronische apparaten af te koelen, waardoor ze niet oververhit raken. Om het kookpunt te bereiken en te koken, moet het water warmte uit zijn omgeving halen en dit zorgt voor een verlaging van de temperatuur van dit.
Het verhogen van het kookpunt van water is een colligatieve eigenschap; en daarom afhankelijk van de concentratie van de opgeloste opgeloste stof. Als je het weet, kan de molaire massa van de opgeloste stof worden geschat. Er zijn echter meer precieze methoden, zoals: massaspectrometrie, wat nog steeds een nuttige methode is..
Bij het raffineren van rietsuiker voor de productie van kristallijne suiker, wordt het rietsap gekookt en de temperatuur die het bereikt is afhankelijk van de suikerconcentratie..
De verhoging van het kookpunt van rietsap is een maat voor de concentratie van de suiker in de oplossing. Dit is belangrijke informatie om de kristallisatie van suiker te bereiken.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.