При какой температуре кипит вода

Конечно, при 100° по Цельсию, ответит каждый из нас. Отвечая так на этот вопрос, мы часто забываем, что наш ответ верен только для воды, находящейся под давлением воздуха на поверхности земли.

Кипение жидкости наступает тогда, когда давление пара над ней становится равным давлению воздуха или другого газа, находящегося над поверхностью жидкости. Температура кипения, следовательно,—переменная величина и зависит она от давления, под которым находится жидкость. Стоит поместить жидкость в разреженное пространство, как температура ее кипения понизится.

Поднимемся на вершину горы Казбек (5043 м выше уровня моря), где давление воздуха равно 405 мм ртутного столба, и попробуем измерить температуру «кипятка» — термометр покажет только 83°. В разреженном пространстве можно получить и совсем «холодный» кипяток. Например, при давлении в 17,5 мм ртутного столба вода будет кипеть при 20°. Это будет действительно «холодный» кипяток.

В химической, пищевой и других отраслях промышленности иногда приходится выпаривать огромные количества жидкостей. Такое выпаривание особенно эффективно в вакууме. В некоторых случаях возможность быстро выпаривать воду при низкой температуре имеет решающее значение: предохраняется от разложения растворенный продукт. При выпаривании в вакууме молока, фруктовых и ягодных соков, дрожжей, органических красителей сохраняются их важнейшие свойства.

На молочном заводе вакуум применяется не только для выпаривания молока и его сушки,но и для того, чтобы в молоко и продукты его переработки не попали загрязнения при перекачке. Чтобы из одного чана подать молоко в другой или в автоцистерну, создается вакуум и молоко само устремляется в нужном направлении.

Используется вакуум и на консервном заводе. Чтобы убить бактерии, попавшие при упаковке в консервную банку, ее нагревают и выдерживают при повышенной температуре. Если в банке перед укупоркой останется воздух, при прогреве он расширится и может разорвать банку. Чтобы этого не случилось, перед укупоркой банку вакуумируют.

Наиболее совершенный способ сохранения продуктов в свежем состоянии состоит в быстром их замораживании и затем высушивании — вымораживании влаги под вакуумом. Это наиболее прогрессивный способ консервирования пищевых продуктов.

Можно ли создать вакуум без насоса? Да, можно. Чтобы получить вакуум без насоса, нужно часть газа путем сильного охлаждения превратить в жидкость.

Такой прием используется при выпаривании в вакууме. На рис. 30 изображена выпарная установка сахарного завода, которая состоит из нескольких, обычно трех, последовательно соединенных аппаратов. Первый из них обогревается паром, поступающим из котельной, второй — паром первого, третий — паром второго. В первый аппарат поступает предварительно упаренный сироп, прошедший второй и третий аппараты. Сироп кипит, часть воды из него испаряется, и, когда концентрация станет достаточной, сироп выпускают для кристаллизации сахара или проводят процесс кристаллизации в самом аппарате. Полученную смесь патоки и кристаллов выпускают для дальнейшей обработки. Пар из третьего аппарата поступает в конденсатор, где охлаждается водой и конденсируется. При конденсации пара создается вакуум, под которым и находится сироп в третьем корпусе выпарки. От величины вакуума зависит температура кипения сиропа в корпусах выпарки. Так как в аппараты выпарки может проникать воздух, для поддержания вакуума к конденсатору присоединен вакуум-насос.Образовавшаяся в конденсаторе вода по мере ее накопления стекает по барометрической трубке, степень заполнения которой водой определяется величиной вакуума. В каждом из выпарных аппаратов раствор кипит при пониженной температуре, так как давление в них ниже атмосферного. Это позволяет лучше использовать тепло греющего пара.

В химической промышленности в вакууме производится не только выпаривание, но сушка и кристаллизация многих продуктов.

В любой отрасли промышленности мы увидим использование вакуума. Многие читатели, наверное, не слышали, что даже при производстве кирпича вакуум может сыграть важную роль. В кирпичном производстве есть вид брака, который образно называется «драконов зуб». При этом кирпич выходит из пресса с рваной кромкой. Зависит это от свойств глины, и избавиться от такого вида брака трудно. И здесь помогает вакуум! Стоит создать вакуум в камере кирпичного пресса, как брак прекращается. Это происходит потому, что из глины удаляются пузырьки воздуха, глиняная масса делается более плотной и связной и лучше формуется.

Вакуум-прессы широко применяются в керамической промышленности, где требования к обработке пластичной массы особенно высоки.