Поскольку диэлектрическая проницаемость этанола ниже, чем у воды, будет ли вода нагреваться и кипеть раньше, чем этанол? Будет ли вода передавать тепло этанолу и, поскольку этанол имеет более низкую температуру кипения, доводить его до кипения раньше воды?
В микроволновке энергия ЭМВ передается молекулам воды, но, поскольку они находятся в непосредственном контакте с другими молекулами (как и в любой пище), нагревается весь объем. У вас не будет двухтемпературной смеси.
В жидкой смеси, такой как этанол-вода, оба компонента в некоторой степени испаряются. Если объединенное давление паров этих двух газов равно внешнему давлению, скажем, 1 атм, смесь будет кипеть. Компоненты НЕ кипятятся отдельно. Кроме того, состав пара и состав жидкости будут отличаться друг от друга. Это основной принцип дистилляции.
Что еще хуже, межмолекулярные взаимодействия между двумя разными видами молекул могут вызывать «странные» вещи. Например, при некоторых концентрациях смесь может кипеть при температуре ВЫШЕ точки кипения любого из чистых компонентов. Для других смесей кипение может происходить при температуре НИЖЕ точки кипения любого компонента.
Имеется схема реальной системы кипения спирт-вода при
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Vapor-Liquid_Equilibrium_Mixture_of_Ethanol_and_Water.png
Эта диаграмма работает следующим образом: выберите концентрацию (молярная доля — это процент смеси по количеству молекул одного вида) и температуру. Переместите диаграмму вверх от мольной доли к температуре. Это системный момент. Если точка системы находится ниже линии пара, система является жидкой при этой температуре и концентрации. Если он выше жидкостной линии, система полностью паровая при этой температуре и концентрации.
Если системная точка находится между ними, можно определить состав жидкости, двигаясь влево до тех пор, пока не будет достигнута линия, а затем считывая концентрацию. Если требуется состав пара, читайте по-другому.
Обратите внимание, что система спирт/вода имеет состав, расположенный далеко за пределами диаграммы чистого спирта, где точка кипения системы ниже точки кипения спирта.
Не вижу причин думать что-либо, но произойдет следующее:
С другой стороны, если вы используете плотно закупоренную бутылку джина... это происходит !
Владимир Калитвианский отвечает на половину вашего вопроса. Я постараюсь ответить на вторую половину и дать общее объяснение.
Предполагая, что выборка достаточно мала, чтобы не было значительного градиента (или предположим градиент, это просто делает один график более неточным), вы начинаете его нагревать. Как было сказано, они оба будут нагреваться с одинаковой скоростью, поскольку они однородно смешаны. Если бы вы могли разделить молекулы, разница была бы небольшой, но совершенно незначительной в макроскопическом масштабе.
Тогда будет достигнуто 78,37 градусов. Температура на мгновение стабилизируется, пока этанол кипит, так как все поглощаемое тепло расходуется на кипячение спирта при постоянной температуре.
Затем, когда весь спирт превратится в газ (я предполагаю, что ресивер закрытый, но достаточно большой), температура будет продолжать расти. Достигается 100 градусов и снова температура стабилизируется, пока вся вода не выкипит.
Вот приблизительное представление зависимости температуры от времени (изменение состояния происходит плавно в любой реальной системе).
: Водка; : только вода; : смесь газов.
, , так как я предполагаю закрытый адиабатический ресивер, так как теплоемкость газа ниже, чем жидкости (для воды, для спирта не проверял). Это означает, что при одинаковом количестве теплоты температура газа увеличивается быстрее. Также, , так как удельная теплоемкость воды выше, чем у этанола:
Примечание: график не очень точен, потому что второй наклон должен быть примерно в 2 раза круче, чем первый, если предположить, что микроволновка имеет постоянную мощность.
Примечание 2: извините и исправьте любые языковые ошибки, пожалуйста, я не являюсь носителем языка.
пользователь18684
Скливвз
Пол Дж. Ганс
Скливвз
Франсиско Пресенсиа
Пол Дж. Ганс
Скливвз
ммк