Nhiệt độ sôi của nước phụ thuộc các yếu tố nào, khi nào tăng giảm

Khi nói tới nhiệt độ sôi của nước, chúng ta thường nghĩ rằng nước sôi ở 100^oc, điều này chỉ đúng khi ở điều kiện môi trường bình thường. Dưới đây là biểu đồ mô tả sự liên quan giữa yếu tố áp suất và điểm sôi của nước, tác giả sẽ phân tích sâu hơn để Độc giả hiểu rõ, qua đó sẽ thấy được ứng dụng của biểu đồ này trong thực tế.

Mô tả về các trạng thái của nước

Biểu đồ trên là phạm vi của 3 trạng thái tự nhiên của nước, đó là nước đá, nước lỏng và hơi nước, tính từ trái qua phải của biểu đồ. Cột đứng là thể hiện giá trị của áp suất thay đổi tăng dần từ mức 0atm trở lên, đường nằm ngang thể hiện nhiệt độ tăng dần từ mức nhiệt độ âm. Điểm giao của 2 đường màu đỏ chính là nơi giao thoa của 3 trạng thái rắn – lỏng -hơi của nước. Đường thẳng màu đỏ bên trái là ranh rới của sự chuyển hóa giữa nước đá và nước lỏng, tức tại đây xảy ra hiện tượng đông đá của nước, đường cong màu đỏ bên phải là ranh giới của sự chuyển hóa giữa nước dạng lỏng và dạng hơi, đó chính là ranh giới nhiệt độ sôi của nước.

Như vậy nhiệt độ sôi của nước là không cố định mà thay đổi liên tục khi áp suất thay đổi, cụ thể điểm sôi tăng dần từ mức thấp nhất 0.01^oc cho tới vài trăm độ, dưới mức 0.01^oc là ranh giới của sự thăng hoa, tức là từ nước đá rắn chuyển trực tiếp sang thể hơi mà không cần qua trạng thái lỏng.

Ứng dụng nhiệt độ sôi của nước

Qua biểu đồ trên chúng ta thấy rằng nếu muốn thay đổi nhiệt độ sôi thì cần thay đổi áp suất, muốn tăng nhiệt độ sôi để làm thực phẩm chín nhanh hơn thì cần tăng áp suất tương ứng, nồi áp suất chính là ứng dụng đặc điểm này. 

Nếu muốn giảm nhiệt độ sôi xuống mức bao nhiêu thì chỉ cần giảm áp suất ở mức tương ứng, đây chính là nguyên lý của máy sấy chân không. Khi giảm áp suất xuống mức 0.01atm thì điểm sôi của nước vào khoảng 10^oc, như vậy chỉ cần hút chân không để có áp suất đủ thấp là nước đã tự sôi ở nhiệt độ môi trường mà không cần phải cấp nhiệt cho nước. Tuy nhiên khi sấy những sản phẩm có kết cấu nhũn, nhiều nước bằng phương pháp này thì thường làm cho sản phẩm bị hỏng kết cấu, nên chỉ áp dụng sấy các thứ rắn và kích thước lớn.

Một ứng dụng nữa từ biểu đồ chính là sấy khô sản phẩm ở nhiệt độ âm sâu và áp suất chân không, đây là ứng dụng trên máy sấy thăng hoa với nhiệt độ lạnh sâu < -30^oc và áp suất chân không < 0.0005atm ≈ 50pa. Trong quá trình sấy khô, sự chuyển hóa của thành phần nước sẽ trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi, hơi nước thoát ra từ sản phẩm sẽ được ngưng tụ lại tại buồng ngưng để hạn chế tối đa hơi nước bị hút qua bơm chân không, giúp cho dầu bơm lâu bị hỏng.

Như vậy qua các thông tin cơ bản trên Độc giả đã hiểu hơn về nhiệt độ sôi của nước sẽ thay đổi như thế nào khi áp suất thay đổi, qua đó cũng biết thêm được các ứng dụng phổ biến trong thực tế của hiện tượng vật lý này. Homecare sẽ cố gắng phân tích nhiều hơn nữa về các thông tin liên quan tới những thiết bị điện máy mà chúng ta có thể sử dụng hàng ngày và trong tương lai, cảm ơn các Bạn đã tham khảo nội dung chia sẻ.