Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 14 frågor/svar hittade Värme [21328] Svar: Fryspunkten för vatten kan sänkas genom att lösa något ämne (vanligtvis salt) i vattnet. Se Freezing-point_depression Att höja fryspunkten över 0oC är emellertid mycket svårare om inte omöjligt, se länk 1 och länk 2. Se även fråga 16786 Nyckelord: kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; vatten/is [49]; *kemi [22]; 1 https://www.toppr.com/guides/chemistry/solutions/what-is-freezing-point-of-water/ Värme [21218] Svar: Från den kända punkten (1 atm, 100oC) får vi för temperaturen 200oC trycket 19 atmosfärer. Detta motsvarar ungefär ett djup på 200 m. Nyckelord: kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; Värme [20972] Svar: Jämför med fryspunktsändring i fråga 20949 Nyckelord: kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; *kemi [22]; vatten/is [49]; 1 https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/ask-an-expert/viewtopic.php?t=6314 Värme [20949] Jag funderar på saltets anv för att inte vatten skall frysa till is. Socker som också löser sig i vatten, fungerar det också för att hindra frysning, alltså att sockervatten också kräver mer energi för att frysa vattnet. Varför och varför inte? Varför anv man isåfall inte socker,.. Svar: Varför man inte använder socker? Det är dyrare, det går åt mer (sockermolekylerna är mycket tyngre). Det är nog inte så bra för naturen heller. En annan viktig punkt är att t.ex. koksalt NaCl delar i lösning upp sig i joner Na+ och Cl-, och det är antalet molekyler som bestämmer hur mycket fryspunkten sänks. Se länk 1 och 2 för mer om issmältning. Nyckelord: *kemi [22]; vatten/is [49]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; 1 https://sciencing.com/salt-melt-ice-faster-sugar-2454.html Värme [19208] Svar: Kokpunkten beror på omgivande lufttryck. Därför anges kokpunkten vanligen vid lufttrycket vid havsytan. På högre höjder, där lufttrycket är lägre, är även kokpunkten lägre. För att bestämma kokpunkten vid olika temperaturer kan man använda sig av Clausius–Clapeyrons ekvation. På atomnivå är kokpunkten det tillstånd när vätskemolekyler har tillräckligt med värmeenergi för att övervinna olika bindningar mellan molekylerna. Därför är kokpunkten även ett mått på dessa bindningars styrka. Kokpunkten beror alltså inte direkt av hastigheten utan på bindningen mellan atomer/molekyler. He har mycket lite bindning och mycket låg kokpunkt. Vatten har stor bindning (speciellt beroende på att vattenmolekylen är polär) och mycket hög kokpunkt. Det kostar alltså en viss bindningsenergi DH för att lösgöra en molekyl från vätskefasen. Denna energi tas från vätskan. Vätskan kyls alltså av avdunstningen. Molekylernas medelenergi är 3kT/2, så avdunstningen (och därmed kokpunkten) bestäms av DH. Man får alltså en temperaturberoende jämvikt mellan molekyler som lämnar vätskan och molekyler som kondenserar. Det är viktigt att skilja på kokning och avdunstning. Avdunstning sker vid alla temperaturer. De molekyler som har högst hastighet kan lämna vätskan från vätskeytan. Om molekylerna inte förs bort kommer man att få ett jämviktstillstånd (molekyler avdunstar och kondenserar tillbaka till vätskan) med ett visst partialtryck (ångtryck) hos den avdunstade gasen. När detta partialtryck med ökande temperatur blir lika med det omgivande atmosfärstrycket är det möjligt att det bildas bubblor. Detta kallas kokning. Bubblorna har lägre densitet än vätskan så de stiger till ytan. Det kostar energi att bilda bubblor (ytspänningsenergi) vilket under vissa förhållanden kan göra att bubblor inte bildas -- vattnet blir överhettat, se fråga 2458 Se vidare Boiling_point Nyckelord: kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; Värme [16786] Ursprunglig fråga: Svar: Att förstå varför smältpunkten sjunker med ökande salthalt är emellertid inte så svårt, se länk 2 (som även innehåller en mycket illustrativ animering): Om man har rent vatten vid 0oC i jämvikt med is av samma temperatur, så kommer lika många vattenmolekyler att fastna på isbiten som lossnar från isbiten. Om man häller i ett salt (det behöver inte vara joner, det går bra även med t.ex. socker) så kommer det att bli en lägre koncentration av vattenmolekyler i den flytande fasen. Detta förskjuter jämvikten så att fler vattenmolekyler lossnar och går i lösning. Detta kostar energi (smältvärmet), så temperaturen sänks. När temperaturen sjunkit lite inställer sig ett nytt jämviktsläge. Vi har alltså fått en lösning som har lägre smältpunkt (fryspunkt) än rent vatten. Animationen ovan kräver att Macromedia flash plugin är installerat. Om animationen ändå inte startar - försök att ladda om webbsidan. Förslag till uppgifter med animationen: Det finns gränser hur lång ner man kan komma i temperatur, men -18oC bör vara nära den lägsta möjliga (se fråga 12407 Se vidare Freezing-point_depression Nyckelord: vatten/is [49]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/chemical/meltpt.html Kraft-Rörelse [16511] Ursprunglig fråga: Svar: Om det bara finns gas i burken (dvs burken är nästan tom) kan man tillämpa allmänna gaslagen (gaslagen, allmänna pV = nRT (p tryck i Pa, V volym i m3, n antal mol gas, R gaskonstanten 8.314 J/(mol*K), T absoluta temperaturen i K) Trycket ökar alltså med absoluta temperaturen för konstant volym. Om vi utgår från 20 grader som normaltemperatur så ökar trycket vid 50 grader med faktorn (50+273)/(20+273) = 1.10, alltså med 10%. Vi måste gå till över 300 grader för att trycket skall fördubblas. Så om burken innehåller en ideal gas (allt i burken är i gasform) är det ingen fara, eftersom burken bör tåla ganska höga temperaturer. Men en sprayburk innehåller emellertid inte bara gas utan även vätska. I en genomskinlig behållare (t.ex. en cigarrettändare, se fråga 16119 nedan) kan man se detta. Om man skakar en spayflaska försiktigt, kan man känna att en vätska "skvalpar omkring" inne i burken. Problemet är då inte lösbart med antagandet om en ideal gas, utan man måste ta hänsyn till vätskans Ångtryck Ångtrycket är relaterat till vätskans kokpunkt - kokpunkten vid 1 atmosfärs tryck är den temperatur vid vilken vätskans ångtryck är 1 atm. Bilden nedan från Wikimedia Commons visar ångtrycket för några vätskor som funktion av temperaturen. De olika ämnena i figuren uppför sig ganska lika, med skillnaden att kokpunkten är mycket olika. Om vi tar neo-Pentan (mörkgrön kurva) som exempel ser vi för det första att kokpunkten vi trycket 1 atm är 10 grader. För några olika temperaturer kan vi läsa av följande från kurvan: 10oC - 1 atm Vi ser alltså att trycket ökar mycket med förhöjd temperatur. Vad kan vi dra för slutsatser? För det första att Mythbusters test visade att tillverkarnas rekommenderade högsta temperatur var konservativt säker. Det framgår inte hur högt upp i temperatur man gick vid testen. För det andra kan man dra slutsatsen att om burken bara innehåller gas, så tål den ganska höga temperaturer. Om burken emellertid även innehåller vätska ökar trycket mycket snabbt med temperaturen, så burken kommer till slut att explodera. Se även fråga 16119 Nyckelord: gaslagen, allmänna [24]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; Värme [16119] Alla har säkert använt sig av en cigarettändare någon gång och vet att det är gasen i tändaren som brinner. Men tittar man närmare på en genomskinlig tändare kan man se att det inte är en gas i tändaren utan en vätska. Varför är det så?
Svar: Det beror på att en vätskas kokpunkt är högre vid högre tryck. Gasen i tändaren har alltså en kokpunkt vid atmosfärstryck under normaltemperatur (säg 20oC). Men inne i tändaren kan det ett vara ett övertryck på flera atmosfärer, så vätskan är under kokpunkten. Trycket i tändaren är, eftersom man har gas och vätska i jämvikt, lika med gasens ångtryck vid den aktuella temperaturen. De flesta gaständare använder butan som gas, se Butane Nyckelord: kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; 1 http://video.google.com/videoplay?docid=-8592838324889380249 Värme [14198] Ursprunglig fråga: Svar: Vid kokpunkten är det s.k. partialtrycket hos ångan lika med lufttrycket, se bilden nedan från Hyperphysics. Då kan "luften" bestå till 100% av vattenånga - syret och kvävet har trängts bort. Vid kokpunkten kan det också bildas bubblor av vattenånga (normalt på botten av kastrullen som är nära värmekällan och därför varmare). Om vattentemperaturen understiger kokpunkten så kan inga bubblor bildas eftersom de trycks ihop av det större lufttrycket. Kokpunktens förändring med tryckets kan inte förklaras med allmänna gaslagen eftersom kondenserande vattenånga är långt ifrån en ideal gas. Förändringen av kokpunkten med trycket är i själva verket en ganska komplicerad olinjär funktion. För mer om ämnet se nedanstående länkar. Nyckelord: kokande vatten [17]; gaslagen, allmänna [24]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/vappre.html Värme [14174] Svar: Addendum: För att sänka temperaturen hos de nedkylda kylklamparna har man i stället för rent vatten en saltlösning. Eftersom saltlösningen sänker fryspunkten, så kommer de smältande klamparna att vara kallare än 0oC, vilket är fördelaktigt för kyleffekten. Man förlorar dock lite kylkapacitet eftersom smältvärmet blir mindre. Tack Olof Pettersson för påpekandet! Nyckelord: *vardagsfysik [64]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; kylning [7]; Värme [14060] Svar: För det första sänks vattnets fryspunkt om man blandar i salt. Detta beror enkelt uttryckt på att saltjonerna hindrar vätebindningarna som håller ihop vattenmolekylerna till is. För det andra sänks temperaturen: salt sänker fryspunkten -> mer is smälter -> detta kostar energi (smältvärme) -> temperaturen på blandningen sänks. Det går att maximalt komma ner till c:a -18oC på detta sätt. Se länk 1 för en förklaring varför man saltar vägar för att få bort is. Observera alltså att man faktiskt sänker temperaturen när man spider ut salt, men man får ändå isen att övergå i vatten som är mindre slirigt. Nyckelord: vatten/is [49]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; Blandat [14013] Svar: Ämnet (Blandat) var ovanligt passande denna gång! Nyckelord: kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; *vardagsfysik [64]; Värme [8721] Svar: Sedan behöver vi atmosfärstrycket på höjden 8848 m. Detta kan vi beräkna med kalkylatorn under länk 1. Om vi fyller i atmosfärens standardtryck 101.3 kPa och höjden 8848 m får vi ett tryck på 37 kPa. Slutligen använder vi kalkylatorn under länk 2 (bilden nedan) för att beräkna kokpunkten. Vi fyller i standardtrycket 101.3 kPa, standardkokpunkten 100oC och trycket 37 kPa. Kalkylatorn räknar då ut kokpunkten 75oC. I Saturated Vapor Pressure for Water Nyckelord: kokande vatten [17]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; *verktyg [15]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Kinetic/barfor.html Värme [543] Svar: Nyckelord: vatten/is [49]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.