Объяснение разной температуры кипения воды на разных высотах

Температура кипения воды меняется с высотой, потому что атмосферное давление меняется с высотой.

Итак, как/почему температура кипения меняется с давлением. Этому есть хорошее объяснение в гиперфизике (с диаграммами) .

Теперь, почему давление меняется с высотой? Представьте, что вы плаваете в воде. Чем глубже вы идете, тем большее давление вы чувствуете, потому что над вами больше воды.

$P = P_0 + \rho gh$

$P$- давление,$P_0$- давление на поверхности,$\rho$- плотность жидкости,$g$- гравитация Земли,$h$- высота/глубина до свободной поверхности

Над нашими головами огромный столб воздуха.

$\rightarrow h$на уровне моря >$h$на горной станции.

$\rightarrow P$на уровне моря >$P$на горной станции.

$\rightarrow$точка кипения на уровне затвора > точка кипения на горной станции.

Кипение является частным случаем испарения. Любая частица в жидком состоянии может испаряться. Лужи на вашей улице испаряются, но видели ли вы когда-нибудь, чтобы лужа закипала? Газ, образованный веществом, кипящим при температуре выше комнатной, называется паром.

Кипение — это сильное бурление, происходящее внутри тела жидкости, когда она испаряется внутри. Пузырь представляет собой количество газа или пара, окруженное жидкостью. Представьте себе кастрюлю с водой, которую нагревают. Некоторые молекулы на дне горшка получают так много тепла и, следовательно, движутся так быстро, что подпрыгивают, отталкивая от себя другие молекулы воды. Это производит пузырь. Давление пара внутри пузыря надувает его, в то время как вес воды и воздуха над пузырем создает противодействующее давление, которое схлопывает пузырь. Когда пузырь поднимается, молекулы водяного пара передают свою энергию молекулам воды вокруг пузыря. Это приводит к тому, что молекулы пара теряют энергию, поэтому пузырек сжимается и схлопывается до того, как достигнет поверхности.

Весь горшок с водой еще не закипел, потому что она еще не достигла точки кипения. Этот процесс продолжается, передавая энергию со дна горшка наверх, пока все молекулы воды не начнут двигаться с максимально возможной скоростью, не переходя в газовую фазу. Только в этот момент, когда пузырьки поднимаются на поверхность воды, не схлопываясь, весь котел с водой закипает. Непосредственно перед тем, как прорваться через поверхность воды, пузырю противостоит только атмосферное давление над жидкостью. Одним из определений точки кипения является температура, при которой давление паров вещества (давление внутри пузырька) равно давлению окружающего воздуха. Давление воздуха над образцом можно было снизить, поместив образец в вакуумную камеру или подняв его на большую высоту. Это снизит содержание вещества'

Температура кипения также определяется как максимально возможная температура вещества в жидком состоянии при любом заданном атмосферном давлении. Следовательно, он представляет собой наивысшую кинетическую энергию, которой могут обладать частицы вещества в жидком состоянии. По мере того, как температура воды приближается к 100°C, все больше и больше молекул имеют максимальную кинетическую энергию в жидком состоянии, пока при 100°C все молекулы не будут двигаться с одинаковой максимальной скоростью в жидком состоянии.

Температура кипения элемента или вещества – это температура, при которой давление паров жидкости равно давлению окружающей среды, окружающей жидкость.
Атмосферное давление обусловлено наличием воздуха над любой заданной точкой. На больших высотах над вами меньше воздуха и, следовательно, давление уменьшается.
Меньшее давление, следовательно, более низкие температуры кипения, когда вы поднимаетесь выше.