Кипение

Кипение — процесс перехода жидкости в пар, характеризующийся, в отличие от испарения, тем, что образование пара происходит не только на поверхности, но и по всей массе жидкости. Кипение становится возможным, если давление насыщенных паров жидкости делается равным внешнему давлению. Поэтому данная жидкость, находясь под данным внешним давлением, кипит при вполне определенной температуре. Обычно температуру кипения приводят для атмосферного давления. Например, при атмосферном давлении вода кипит при 373 К или 100° С.

Температура кипения — характерный признак жидкости. Самой низкой температурой кипения обладает жидкий гелий (4,215 К); водород кипит при 20 К, кислород — при 90 К, хлор — при 239 К, цинк—при 1179 К, железо — при 3145 К. Из простых веществ самой высокой температурой кипения обладают рений — 5900 К, вольфрам — 5640 К и тантал — 5560 К. Различие температур кипения различных веществ находит применение в технике для разгонки смесей, компоненты которых сильно отличаются по температурам кипения, например для разгонки нефтепродуктов. При увеличении давления, под которым находится жидкость, ее температура кипения повышается; при уменьшении давления — понижается. Поэтому, например, на вершине Эвереста вода кипит при 72° С.

Пузырьки, образующиеся при кипении жидкости, легче всего возникают на пузырьках воздуха или других газов, обычно присутствующих в жидкости. Такие пузырьки — центры кипения — чаще всего прилипают к стенкам сосуда, поэтому кипение раньше начинается у стенок. Но если жидкость свободна от газов, то образование в ней пузырьков пара затруднено. Такую жидкость можно перегреть, т. е. нагреть выше температуры кипения без того, чтобы она вскипела. Если в такую перегретую жидкость ввести ничтожное количество газа или твердых частичек, к поверхности которых прилип воздух, то она мгновенно и очень бурно закипает. Температура жидкости при этом падает до температуры кипения. Подобные явления могут служить причиной взрыва паровых котлов, и их нужно предупреждать.