36 naravoslovna solnica | letnik 24 | številka 2 | Zima 2020
vPoGled
DUšan kRneL, Pedagoška fakulteta, Univerza v Ljubljani
Kaj je vrelišče?
Tekočine izhlapevajo že pri sobni temperaturi, s se- grevanjem pa izhlapevanje pospešimo. To se dogaja, ker se s segrevanjem povečuje kinetična energija mole- kul in ko je ta dovolj velika, da premaga privlačne sile med molekulami v tekočini, se molekule sprostijo v prostor.
Če je temperatura dovolj visoka, imajo tudi mole- kule v notranjosti, ne le na površju, dovolj kinetične energije, da pričnejo izhlapevati. Takrat dosežemo toč- ko vrelišča. Ta je definirana kot temperatura, pri kate- ri je parni tlak tekočine enak zunanjemu (zračnemu) tlaku. Pri vodi je to 100 0C pri tlaku 101,3 kPa (ali 760 tor ali 1 atm). Takrat je tlak znotraj mehurčka, kar imenujemo parni tlak, enak zunanjemu tlaku. Če je parni tlak manjši od zunanjega zračnega tlaka, me- hurčki takoj počijo. Če pa je parni tlak enak ali večji od zunanjega tlaka, mehurčki rastejo in se dvigujejo proti površju.
Torej je temperatura vrelišča odvisna od zunanjega tlaka. Čim nižji je zunanji tlak, tem nižja je temperatu- ra, pri kateri se parni tlak izenači z zunanjim. Ker se z nadmorsko višino manjša zračni tlak, se zato tudi niža temperatura vrelišča. Pri nadmorski višini 1600 m, na primer na prelazu Vršič, je zračni tlak 85,3 kPa in tem-
peratura vrelišča vode 95 0C. Na višini Mount Everesta (8848 m) je zračni tlak le 34 kPa ali ena tretjina tlaka ob morski gladini, vrelišče vode pa 70 0C, zato morajo alpinisti tako dolgo kuhati testenine, saj je čas kuhanja v mlačni vodi kar dolg.
Nasprotno pa z višanjem zunanjega tlaka zvišujemo temperaturo vrelišča. To uporabljamo pri kuhanju v tesno zaprtih posodah, kjer zvišujemo tlak in s tem tudi temperaturo vrelišča oziroma temperaturo vode, saj jo lahko segrejemo nad 100 0C. V domačih kuhi- njah so to ekonom lonci, v laboratorijih pa se te poso- de, v katerih segrevamo pod zvišanim tlakom, imenu- jejo avtoklavi.
LIteratUra:
nGiancoli, D. C. (1991). Physics. London: Prentice Hall.
nWilbraham, A. C., Staley, D. D., Matta, M. S., Waterman, E. L. (2002). Chemistry.
Needham (MA): Prentice Hall.
pz — zunanji zračni tlak pp — parni tlak tekočine
Slika 1: Pri temperaturi vrelišča je parni tlak tekočine enak zunanjemu tlaku.
Slika 2: Posoda z vrelo vodo