PAGPAPAKULO: KONSEPTO, URI AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang kumukulo ay ang pagbabago ng estado o isang likido na phase sa napakarehong estado. Nangyayari ito kapag ang isang likido ay pinainit sa puntong kumukulo: ang temperatura kung saan ang singaw ng presyon ng likido ay katumbas ng presyon ng atmospera na ipinagpapataw sa ibabaw ng likido.

Sa pangkalahatan, sa kumukulo ang init ay ibinibigay sa ibabang bahagi ng lalagyan na naglalaman ng likido. Nagsisimula ang pagbuo ng mga bula na tumataas sa dami habang tumataas sila patungo sa ibabaw ng likido, dahil ang presyon sa kanila ay bumababa habang tumataas ang mga ito.

Kapag ang isang likido na kumukulo, sinasabing naabot na nito ang kumukulo. Pinagmulan: Pixabay.

Kapag ang likido na pinainit ay tubig, ang mga bula ay naglalaman ng singaw ng tubig; iyon ay, naglalaman na sila ng tubig sa isang gas na estado. Bilang karagdagan, ang mga bula ay ipinamamahagi sa buong dami ng likido. Ang temperatura ng kumukulo ng tubig ay nasa paligid ng 100ºC, sa isang presyon ng 1 atm (760 mmHg).

Upang makabuo ng pagbabago ng estado mula sa likido na yugto hanggang sa isang gas, kinakailangan upang magbigay ng enerhiya (enthalpy of vaporization). Habang nangyayari ang kumukulo, ang temperatura ng tubig ay nananatiling pare-pareho sa 100 ºC, dahil ang enerhiya ng thermal ay nawala habang ang mga likido na molekula ng tubig ay lumabas bilang singaw ng tubig.

Mga uri ng kumukulo

Mayroong dalawang pangunahing uri ng kumukulo: ang nasyonal, at kritikal na pagkilos ng init.

Sa nucleus na kumukulo, ang mga maliliit na dami ng mga bula ay bumubuo sa iba't ibang mga lugar sa dami ng likido.

Ang pagbuo ng mga bula ay sinusunod pagkatapos ng pagtaas ng temperatura

Samantala, sa kritikal na daloy ng init na kumukulo ay nangyayari kapag ang ibabaw kung saan ibinibigay ang init upang maging sanhi ng kumukulo, pinapainit ang itaas ng isang kritikal na halaga ng temperatura, na bumubuo ng isang layer ng singaw sa ibabaw.

Punto ng pag-kulo

Ang mga salik na tumutukoy sa punto ng kumukulo

Ang presyon ng Atmosfer

Ang pagtaas ng presyon ng atmospheric ay nagreresulta sa pagtaas ng kumukulo, dahil kinakailangan upang madagdagan ang presyon ng singaw ng tubig upang maisaayos ang presyon ng atmospera. Upang makamit ito, ang temperatura ng tubig ay dapat na madagdagan, kinakailangan ng isang mas mataas na gastos sa caloric.

Sa kabaligtaran, kapag bumababa ang presyon ng atmospera, tulad ng nangyayari sa isang bundok na may mataas na taas sa itaas ng antas ng dagat, bumababa ang punto ng kumukulo, dahil ang isang mas mababang presyon ng singaw ay kinakailangan kaysa sa katumbas ng presyon ng atmospera.

Intermolecular pwersa

Ang mga molekula sa solusyon ay may ilang mga uri ng mga pakikipag-ugnay, kabilang ang: pagkakalat o puwersa ng London, dipole-dipole na puwersa, at mga bono ng hydrogen. Ang mas malaki ang lakas ng mga puwersa na ito, mas mataas ang punto ng kumukulo.

Kinakailangan ang init ng init upang sirain ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula upang magkaroon sila ng sapat na enerhiya para sa kumukulo. Halimbawa: ang methyl eter (C ₂ H ₆ O) ay may isang punto ng kumukulo na 25 ° C, habang ang etil eter (C ₄ H ₁₀ O) ay may isang punto ng kumukulo na 78.5 ° C.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kumukulo na punto, sa kabila ng pagkakaroon ng magkatulad na mga istrukturang kemikal, ay ipinaliwanag dahil ang etil eter ay may mas mataas na molekular na masa; Pareho silang bumubuo ng mga bono ng hydrogen, ngunit ang mga nagkakalat na puwersa sa C ₄ H ₁₀ O ay mas malakas kaysa sa C ₂ H ₆ O.

Pagkakaiba sa pagitan ng kumukulo at pagsingaw

Ang kumukulo ay nagmula sa likido malapit sa pinagmulan ng init, pagkatapos ay kumakalat sa buong dami ng likido. Makikita ito sa ilustrasyong ito:

Samantala, ang pagsingaw ay isang kababalaghan ng likidong ibabaw.

Ang pagsingaw ay nangyayari kapag ang isang molekula ng likido sa interface ng air-likido ay may sapat na enerhiya upang mapagtagumpayan ang pag-igting sa ibabaw na naidulot dito; kaya makatakas ito mula sa sinus ng likido at pumasa sa mabagong yugto.

Ang pagsingaw ay maaaring mangyari sa anumang temperatura, ngunit ang posibilidad ng paglitaw nito ay tumataas sa temperatura. Sa sumusunod na imahe maaari mong makita ang tubig na lumalamig mula sa lupa:

Mga halimbawa ng kumukulo

Ang isterilisasyon ng singaw

Isinasagawa ito sa mga kagamitan na tinatawag na isang autoclave, na may kakayahang makabuo ng mataas na presyur na isinagawa ng singaw ng tubig, na hindi makatakas. Gayundin, mayroong isang pagtaas sa tubig na kumukulo ng tubig, na nagbibigay-daan upang maabot ang mga temperatura sa itaas ng 100 ºC.

Sa autoclave, ang mga materyales para sa kultura ng tisyu, mga materyales sa pag-opera, mga materyales na gagamitin sa mga laboratoryo, kultura ng media, atbp. Ang mga kondisyon na ginagamit para sa isterilisasyon sa autoclave ay: 15 pounds ng presyon, temperatura ng 121 ºC at isang tagal ng 15 minuto.

Pagluluto ng pagkain

Ang pagkain ay pinainit sa pamamagitan ng paglalagay nito sa tubig. Sa pagluluto nito, ang mga temperatura ay ginagamit na katumbas ng kumukulong punto ng tubig (100 ºC). Ang pagkain ay pinainit, sa panahon na ipinapahiwatig ng karanasan, upang maabot ang pinakamainam na mga kondisyon para sa ingestion.

Ang pagkain ng Tsino ay gumagamit ng kaunting kumukulo at pagnanakaw upang mapanatili ang kulay, texture, at lasa ng pagkain. Ang uri ng pagluluto na kilala bilang simmer ay gumagamit ng mga temperatura sa ibaba ng punto ng kumukulo. Ginagamit din ang pagluluto ng pagkain sa pamamagitan ng paggamit ng singaw.

Presyo ng kusinilya

Ang pressure cooker ay ginagamit sa pagluluto ng pagkain. Ang operasyon nito ay batay sa kakayahan nitong limitahan ang pagtakas ng singaw ng tubig na ginawa sa kapaligiran, na bumubuo ng pagtaas sa panloob na presyon.

Ang pagtaas ng presyon na isinagawa sa ibabaw ng likido sa palayok ay isinasalin sa isang pagtaas sa kumukulo na punto at ang pag-abot ng mga temperatura sa itaas 100 ºC. Binabawasan nito ang oras ng pagluluto at samakatuwid ay nakakatipid sa paggamit ng gasolina.

Pag-init ng init

Ang tubig ay pinakuluang sa hydrophilic na ibabaw upang palamig ang mga nukleyar na nukleyar at mataas na kapangyarihan na elektronikong aparato, kaya pinipigilan ang mga ito sa sobrang pag-init. Upang maabot ang kumukulo at pakuluan, ang tubig ay dapat uminom ng init mula sa mga paligid nito at gumagawa ito ng pagbaba sa temperatura nito.

Pagpapasya ng molar mass ng mga solute

Ang pagdaragdag ng kumukulong punto ng tubig ay isang pag-aari ng pinagsama; at samakatuwid ay nakasalalay sa konsentrasyon ng natunaw na solute. Alam ito, ang tinutukoy na molar mass ng solute. Gayunpaman, mayroong mas tumpak na mga pamamaraan, tulad ng mass spectrometry, na kung saan ay pa rin isang kapaki-pakinabang na pamamaraan.

Industriya ng asukal

Sa pagpipino ng asukal sa tubo para sa paggawa ng asukal sa kristal, ang tubo ay pinakuluan at ang temperatura na narating nito ay nakasalalay sa konsentrasyon ng asukal sa loob nito.

Ang taas ng kumukulong punto ng kumukulong juice ng tubo ay isang sukatan ng konsentrasyon ng asukal sa solusyon. Ito ay mahalagang impormasyon upang makamit ang pagkikristal ng asukal.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Setyembre 26, 2019). Kahulugan ng Boiling sa Chemistry. Nabawi mula sa: thoughtco.com
3. Wikipedia. (2019). Punto ng pag-kulo. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
4. Breslyn W. & Wyler C. (Setyembre 29, 2019). Pakuluan. Nabawi mula sa: chem.libretexts.org
5. Pakuluan. Nabawi mula sa: chem.purdue.edu
6. Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (Mayo 19, 2015). Pakuluan. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa: britannica.com
7. Sofía Gutiérrez de Gamboa. (2008). Sterilisasyon ng init ng tao. . Nabawi mula sa: ucv.ve
8. Unibersidad ng Purdue. (Abril 30, 2018). Ang mga ibabaw ng tubig na repellent ay maaaring mahusay na pakuluan ng tubig, panatilihing cool ang mga electronics. ScienceDaily. Nabawi mula sa: sciencedaily.com
9. Brennan, John. (2019). Gumagamit ng Boiling Point Elevation. sciencing.com. Nabawi mula sa: sciencing.com