Что такое температура кипения воды и почему она меняется с давлением?

Температура кипения воды - это температура, при которой вода переходит из жидкого состояния в газообразное (пар). При стандартном атмосферном давлении на уровне моря (1 атмосфера или 101,325 кПа) чистая вода кипит при 100°C (212°F). Однако эта температура не постоянна - она изменяется в зависимости от атмосферного давления.

Давление влияет на температуру кипения, потому что кипение происходит, когда давление пара жидкости равно окружающему атмосферному давлению. На больших высотах атмосферное давление ниже, поэтому вода кипит при более низких температурах. Например, на вершине Эвереста вода кипит примерно при 68°C (154°F). И наоборот, в скороварке или на более низких высотах повышенное давление повышает температуру кипения, позволяя пище готовиться быстрее.

Описание инструмента

Этот калькулятор определяет температуру кипения воды при различных атмосферных давлениях, используя уравнение Антуана - хорошо зарекомендовавшую себя термодинамическую формулу. Просто введите значение давления, выберите предпочтительную единицу давления (атмосферы или бары) и выберите желаемую единицу температуры (Цельсий, Фаренгейт или Кельвин).

Возможности

  • Несколько единиц давления: Поддержка атмосфер (атм) и баров
  • Несколько единиц температуры: Отображение результатов в Цельсиях, Фаренгейтах или Кельвинах
  • Широкий диапазон давлений: Точные расчеты от 0,006 до 10 атмосфер
  • Расчет в реальном времени: Мгновенно видите изменения температуры кипения при изменении давления
  • Научная точность: Использует уравнение Антуана для точных термодинамических расчетов

Варианты использования

  • Приготовление пищи на высоте: Понимание, почему время приготовления нужно корректировать на разных высотах
  • Лабораторные работы: Расчет точных температур кипения для научных экспериментов
  • Приготовление под давлением: Понимание связи между давлением и температурой приготовления
  • Образовательные цели: Изучение термодинамики и фазовых переходов
  • Промышленные применения: Проектирование процессов с испарением или дистилляцией воды
  • Метеорология и авиация: Понимание влияния атмосферного давления на водяной пар

Детали преобразования

Калькулятор использует уравнение Антуана, которое обеспечивает математическую зависимость между давлением пара и температурой:

log₁₀(P) = A - B/(C+T)

Где:

  • P - давление пара в мм рт. ст.
  • T - температура в °C
  • A, B, C - константы, специфичные для вещества (для воды: A=8.07131, B=1730.63, C=233.426)

Калькулятор автоматически конвертирует между различными единицами давления и шкалами температуры, чтобы предоставить точные результаты в предпочитаемом вами формате.