Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6628
2018-03-10 
Будет ли кипеть вода в пробирке, опущенной в колбу с кипящей водой? Что мы увидим, если поверх воды в пробирку налить толуол (это более легкая жидкость, не смешивающаяся с водой), температура кипения которого $111^{ \circ} С$?
Решение:
Процесс кипения, как известно, требует непрерывного подвода тепла. Когда вода в пробирке нагреется до температуры $100^{ \circ} С$, подвод тепла из колбы прекратится. Поэтому вода в пробирке кипеть, естественно, не будет.
Более интересная ситуация возникает, когда поверх воды в пробирке налит толуол. Здесь мы сталкиваемся с интересным явлением - так называемым пограничным кипением. Суть его состоит в том, что кипение начинается на границе двух жидкостей, когда сумма парциальных давлений их насыщенных паров равна внешнему атмосферному давлению. Ясно, что при этом давление насыщенных паров воды меньше атмосферного, а значит и температура ниже $100^{ \circ} С$. Таким образом, при добавлении толуола в пробирку с водой кипение на границе толуол—вода начнется раньше, чем закипит вода в колбе. При пограничном кипении температура меньше температуры кипения каждой из жидкостей.
Будет ли кипеть вода в пробирке, опущенной в колбу с кипящей водой? Что мы увидим, если поверх воды в пробирку налить толуол (это более легкая жидкость, не смешивающаяся с водой), температура кипения которого $111^{ \circ} С$?
Решение:
Процесс кипения, как известно, требует непрерывного подвода тепла. Когда вода в пробирке нагреется до температуры $100^{ \circ} С$, подвод тепла из колбы прекратится. Поэтому вода в пробирке кипеть, естественно, не будет.
Более интересная ситуация возникает, когда поверх воды в пробирке налит толуол. Здесь мы сталкиваемся с интересным явлением - так называемым пограничным кипением. Суть его состоит в том, что кипение начинается на границе двух жидкостей, когда сумма парциальных давлений их насыщенных паров равна внешнему атмосферному давлению. Ясно, что при этом давление насыщенных паров воды меньше атмосферного, а значит и температура ниже $100^{ \circ} С$. Таким образом, при добавлении толуола в пробирку с водой кипение на границе толуол—вода начнется раньше, чем закипит вода в колбе. При пограничном кипении температура меньше температуры кипения каждой из жидкостей.
