ما هي درجة غليان الماء ولماذا تتغير مع الضغط؟

درجة غليان الماء هي الحرارة التي يتحول فيها الماء من سائل إلى غاز (بخار). عند الضغط الجوي القياسي على مستوى سطح البحر (1 ضغط جوي أو 101.325 كПа)، يغلي الماء النقي عند 100°C (212°F). ومع ذلك، تختلف درجة غليان الماء عند ضغوط مختلفة بشكل كبير—ففهم العلاقة بين درجة الغليان وضغط الماء أمر حاسم للعديد من التطبيقات.

تتغير درجة حرارة غليان الماء مع الضغط لأن الغليان يحدث عندما يساوي ضغط البخار للسوائل الضغط الجوي المحيط. في الارتفاعات العالية، يكون الضغط الجوي أقل، لذا يغلي الماء عند درجات حرارة أقل. على سبيل المثال، في قمة جبل إيفرست، يغلي الماء تقريبًا عند 68°C (154°F). في ظروف الفراغ، تصبح علاقة درجة الغليان بالفراغ أكثر دراماتيكية—يمكن للماء أن يغلي في درجة حرارة الغرفة أو أقل عندما يُخفض الضغط بشكل كافٍ. وعلى العكس، في قدر الضغط أو عند الارتفاعات المنخفضة، يرفع الضغط المتزايد درجة الغليان، مما يسمح بطهي الطعام بسرعة أكبر.

وصف الأداة

يحدد هذا الحاسبة لدرجة غليان الماء درجة غليان الماء عند ضغوط مختلفة باستخدام معادلة أنطوان، وهي صيغة حرارية معروفة. سواء كنت بحاجة إلى حساب علاقة درجة غليان الماء بالضغط للطهي على ارتفاعات عالية، أو للعمل المختبري، أو للأنظمة الفراغية، فإن هذه الأداة توفر نتائج دقيقة فورًا. ما عليك سوى إدخال قيمة الضغط، اختيار وحدة الضغط المفضلة (ضغط جوي أو بار)، واختيار وحدة درجة الحرارة المطلوبة (درجة مئوية، فهرنهايت، أو كلفن).

الميزات

  • وحدات ضغط متعددة: يدعم الضغط الجوي (atm) والبار
  • وحدات درجة حرارة متعددة: عرض النتائج بالدرجة المئوية، فهرنهايت، أو كلفن
  • نطاق ضغط واسع: حسابات دقيقة من 0.006 إلى 10 ضغط جوي
  • حساب فوري: شاهد تغيّر درجة الغليان فور تعديل الضغط
  • دقة علمية: يستخدم معادلة أنطوان لحسابات حرارية دقيقة

حالات الاستخدام

  • الطهي على ارتفاعات عالية: فهم سبب الحاجة لتعديل أوقات الطهي عند الارتفاعات المختلفة
  • العمل المختبري: حساب درجات غليان دقيقة للتجارب العلمية
  • الطهي بالضغط: فهم العلاقة بين الضغط ودرجة حرارة الطهي
  • الأغراض التعليمية: تعلم أساسيات الديناميكا الحرارية وتحولات الطور
  • التطبيقات الصناعية: تصميم عمليات تشمل تبخر أو تقطير الماء
  • الطقس والطيران: فهم تأثيرات الضغط الجوي على بخار الماء

تفاصيل التحويل

تستخدم الحاسبة معادلة أنطوان، التي توفر علاقة رياضية بين ضغط البخار ودرجة الحرارة:

log₁₀(P) = A - B/(C+T)

حيث:

  • P هو ضغط البخار بوحدة mmHg
  • T هي درجة الحرارة بوحدة °C
  • A, B, C هي ثوابت خاصة بالمادة (للماء: A=8.07131، B=1730.63، C=233.426)

تقوم الحاسبة تلقائيًا بتحويل بين وحدات الضغط المختلفة ومقاييس الحرارة لتوفير نتائج دقيقة بالتنسيق الذي تفضله.