Qaynama gündəlik həyatımızda və təbiətdə vacib bir prosesdir və maddənin vəziyyətində əhəmiyyətli bir dəyişikliyi təmsil edir. Pişirmə, sterilizasiya və sənaye prosesləri kimi müxtəlif tətbiqlər üçün çox vacibdir. Bu dərs qaynama anlayışını, o cümlədən onun tərifini, arxasında duran elm və nümunələri araşdıracaq.
Qaynama mayenin qaynama nöqtəsinə çatdıqda baş verən maye fazadan qaz fazasına fiziki çevrilmədir. Bu nöqtə atmosfer təzyiqi kimi ətraf mühit şəraitindən asılı olaraq müxtəlif maddələr üçün dəyişir.
Qaynama zamanı istilik enerjisi mayeyə ötürülür, onun molekullarının kinetik enerjisi artır. Kinetik enerji maye fazada molekulları bir yerdə saxlayan molekullararası qüvvələrin öhdəsindən gəlmək üçün kifayət olduqda, maye qaza çevrilməyə başlayır. Bu çevrilmə qaynama nöqtəsindən başlayır, təkcə səthdə deyil, maye boyunca qabarcıqların əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunur.
Qaynama nöqtəsi qaynamanı başa düşmək üçün həlledici bir anlayışdır. Bu, mayenin buxar təzyiqinin ona tətbiq olunan xarici təzyiqə bərabər olduğu temperaturdur. Standart atmosfer təzyiqi (1 atm) altında suyun qaynama nöqtəsi təxminən 100°C-dir (212°F). Bu dəyər atmosfer təzyiqinin dəyişməsi səbəbindən hündürlüklə dəyişə bilər. Məsələn, təzyiqin aşağı olduğu yüksək hündürlüklərdə su 100°C-dən aşağı temperaturda qaynayır.
Bir maddənin qaynama nöqtəsinə bir neçə amil təsir göstərir:
Qaynama nöqtəsi eksperimental olaraq təyin edilə bilər və ya Clausius-Clapeyron tənliyi ilə hesablana bilər:
\( \ln\left(\frac{P_2}{P_1}\right) = \frac{\Delta H_{\textrm{vap}}}{R} \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right) \)
burada \(P_1\) və \(P_2\) \(T_1\) və \(T_2\) temperaturlarda buxar təzyiqləridir, \(\Delta H_{\textrm{vap}}\) buxarlanma entalpiyasıdır, və \(R\) qaz sabitidir.
Qaynama və buxarlanma arasında fərq qoymaq vacibdir, çünki hər ikisi mayedən qaza keçidi əhatə edir:
Qaynatma kulinariya təcrübələrindən sənaye proseslərinə qədər müxtəlif tətbiqlərdə istifadə olunur:
Qaynamağı müşahidə etmək üçün suyu qazanda qızdırmaqla sadə təcrübə aparmaq olar. Temperatur yüksəldikcə, alt və yanlarda kiçik baloncukların əmələ gəlməsinə diqqət yetirin. Bu qabarcıqlar daha da böyüyür və su qaynama nöqtəsinə çatdıqda səthə çıxır. Bu vizual işarə suyun mayedən qaza faza dəyişikliyinə məruz qaldığını bildirir.
Qaynamanın faza dəyişikliyi kimi başa düşülməsi maddənin müxtəlif şəraitlərdə qarşılıqlı təsirini başa düşmək üçün vacibdir. Qaynama nöqtəsinə təsir edən amilləri öyrənməklə və qaynama ilə buxarlanmanı fərqləndirməklə, ətrafımızdakı maddələrin davranışını daha yaxşı başa düşə və proqnozlaşdıra bilərik. Bundan əlavə, qaynamanın gündəlik həyatda və sənayedə praktik tətbiqləri onun çoxsaylı elmi və texnoloji sahələrdə əhəmiyyətini vurğulayır.
