دلیل صدای وز وز آب هنگام جوش آمدن چست؟

دلیل صدای وز وز آب هنگام جوش آمدن چست؟

حتما برای شما هم بار ها اتفاق افتاده است که زمانی که کتری آب را برای جوش آمدن بر روی حرارت قرار می دهید بعد از چند لحظه صدای وز وزی از آن به گوش می رسد به نظر شما دلیل این صدا چه می تواند باشد؟

این صدا خیلی قبل تر از این که آب جوش بیاید به گوش می رسد دلیل این صدا این است که درون آب حباب های ریز و میکروسکوپی بسیار وجود دارند به طوری که هر چه قدر دمای آب پاین تر باشد این حباب ها بیشتر می شوند ( این حباب ها با چشم قابل تشخیص نیستند) زمانی که به آب حرارت می دهیم و آب گرم می شود این حباب ها شروع می کنند به ترکیده و خارج شدن از درون آب صدای وز وز مربوط می شود به ترکیدن هم زمان تعداد زیادی از این حباب های میکروسکوپی

اهداف آموزشي

انتظار مي رود در فرآيند ياددهي – يادگيري اين مبحث دانش آموزان بتوانند
الف) دانستني و مهارتي
با انجام دادن آزمايش نقطه جوش آب را اندازه گيري كنند.
عمل جوشيدن و نقطه جوش را با ذكر مثال توضيح دهند.
نقطه جوش شهرهاي مختلف را با هم مقايسه كنند و به اثر فشار هوا بر نقطه جوش پي ببرند.

جوشیدن

در هنگام جوشيدن مولكول هاي مايع فقط از سطح مايع تبخير نمي شوند بلكه در وسط مايع و كف ظرف حباب هايي از بخار پديد مي آيد كه به سمت بالا حركت مي كند و در هوا پراكنده مي شوند.

«اندازه گيري نقطه جوش»

از دانش آموزان بخواهيد كه آب را درحال جوشيدن، مشاهده كنند و بگويند كه چگونه آب بخار مي شود.
هنگام مشاهده ي جوشيدن آب، دانش آموزان حباب هاي بخارآب را مشاهده مي كنند كه از وسط مايع و كف ظرف به سمت بالا حركت مي كنند و در هوا پراكنده مي شوند.
سپس از دانش آموزان بخواهيد كه فعاليت ‹ اندازه گيري كنيد› زير را انجام دهند.

اندازه گيري كنيد
مقداري آب را در يك ظرف شيشه اي نشكن يا ظرف فلزي بريزيد و آن را روي شعله بگذاريد. يك دماسنج در آب قرار دهيد. مراقب باشيد كه مخزن دماسنج در تماس با كف ظرف قرار نگيرد. دماي آب را هر 30 ثانيه يك بار اندازه بگيريد و در جدولي بنويسيد.
نقطه ي جوش آب چه قدر است؟ آيا دماي آب جوش با بيش تر كردن شعله افزايش مي يابد؟ براي دانش آموزان كلاس اول راهنمايي شهرهاي ديگر (شهرهاي كوهستاني و ساحلي) نامه بنويسند و نتيجه ي اندازه گيري هاي خود را براي آن ها بفرستيد. از آنها نيز بخواهيد نتيجه اندازه گيري هاي خود را براي شما بفرستند دماي-جوش شهرهاي مختلف را با هم مقايسه كنيد، چه نتيجه اي مي گيريد؟

دماهاي خوانده شده را در هر 30 ثانيه اندازه گيري كنند و اين عمل را تا جوشيدن آب و بعد از آن نيز ادامه دهند. براي اندازه گيري دماي جوش، آن ها بايد مخزن دماسنج را در بخارآب قرار دهند. دانش آموزان مي توانند نمودار دما بر حسب زمان را رسم كنند به اين ترتيب كه دو محور عمود بر هم بكشند (در كاغذ ميلي متري بهتراست). آن گاه زمان را روي محور افقي و دما را روي محور عمودي يادداشت كنند. هر يك سانتي متر را روي محور افقي معادل 30 ثانيه و روي محور عمودي، برابر با 10oC در نظر بگيرند. در دماي جوش، هرچه زمان بگذرد دما تغيير نمي كند. فشارهواي محل آزمايش بر نقطه ي جوش تأثير دارد؛ مثلا" فشار هواي تهران حدود 66 سانتي متر جيوه است و آب در تهران در 96oC مي جوشد نه 100oC . از دانش آموزان بخواهيد دماي جوش آب را در شهرهاي مختلف مقايسه كنند. تأثير فشار هوا بر دماي جوش در صنايع اهميت زيادي دارد. اغلب لازم است كه مايعي را از طريق تبخير تخليص كنيم اما چه بسا كه اين مايع تحمل دمايي به اندازه ي دماي جوش خود را ندارد. اين مشكل را با ايجاد خلأ جزئي و كاهش فشار در سطح مايع مي توان برطرف كرد. براي اين منظور، مايع را در دمايي خيلي پايين تر از نقطه ي جوش عادي آن به جوش مي آورند و تبخير مي كنند.
دانش آموزان با انجام دادن اين آزمايش متوجه مي شوند كه وقتي آب در حال جوش است، دماي آن تغيير نمي كند. هرچه مقدار گرماي مايع در حال جوش را افزايش دهيم، سرعت عمل جوشيدن آن بيشتر مي شود.

ارزشيابي از دانش آموزان:

گروه ها را هنگام انجام فعاليت به دقت مشاهده كنيد و چند گروه را ارزشيابي كنيد به يك نمونه فهرست ارزشيابي از اين فعاليت كه به صورت زير آمده است توجه كنيد:

گروه 1	انجام دقيق آزمايش	نتيجه گيري درست از آزمايش	كامل كردن جدول	رعايت نكات ايمني	همكاري گروهي
احمدي تقوايي رضايي	√ √ -	√ √ √	√ √ √	√ √ -	√ √ -

«اثر ناخالصي بر نقطه جوش »
از دانش آموزان بخواهيد درباره ي اثر ناخالصي بر نقطه ي جوش تحقيق كنند. آنها مي توانند نقطه ي جوش آب نمك و آب را مقايسه كرده و مشاهده كنند كه ناخالصي باعث افزايش نقطه ي جوش مي شود. قبل از انجام آزمايش پيش بيني خود را در مورد اثر ناخالصي بر روي نقطه جوش بنويسند. سپس براي پي بردن به درستي پيش بيني خود آزمايش كنند.

دماي جوش

جسم	دماي جوش (oC )
الكل (اتيل) آلومينيوم مس هليوم سرب جيوه نيتروژن اكسيژن نقره آب نيكل فسفر زرد پتاسيم تيتانيوم تنگستن روي استون	5/87 2057 2310 9/268- 1620 358 196- 183- 1950 100 2730 280 760 3286 3818 907 56

اثر فشار و ناخالصي بر روي نقطه ي جوش

نشانه	سطح سؤال	تعداد
	سنجش اطلاعات ساده و پيچيده (فهميدن)	2
*	به كار بردن مفاهيم در موقعيت جديد (تفسير)	2
**	تجزيه و تحليل، تركيب مفاهيم (حل مسأله)	3

1- مينادر يكي از شهرهاي شمال كشور زندگي مي كند. عموي او به همراه خانواده اش در يكي از شهرهاي كوهستاني ساكن است. مينا و دختر عموي او زهرا هر دو در كلاس اول راهنمايي درس مي خوانند يك روز وقتي مينا با زهرا تلفني صحبت مي كرد، گفت: امروز ما دركلاس علوم نقطه جوش آب را اندازه گرفتيم.
زهرا گفت( ما هم همين كار را كرديم. آب در 94 درجه ي سانتي گراد به جوش آمد.)
مينا گفت: نه اشتباه مي كني ما كه اندازه گيري كرديم در 100 درجه ي سانتيگراد به جوش آمد.
به نظر شما كدام يك از آنها اشتباه كرده است؟ توضيح دهيد.

*2- با توجه به نمودار زير، كدام ماده زودتر و كدام ديرتر به جوش مي آيد؟

**3- آبفشان، چشمه ي آب گرمي است كه آب داغ و بخار آب گاه گاه به شدت از آن خارج مي شود. هنگامي كه آبفشان فوران نمي كند مجراي تخليه از آب پر مي شود. آب در بخش پاييني مجرا به وسيله سنگ هاي داغ گرم مي شود. چون مجراي تخليه دراز و باريك است بيشتر آب داغ و داغ تر مي شود. آيا مي توانيد ادامه اين رويداد را بيان كنيد؟آب چگونه فوران مي كند؟ توضيح دهيد.

4- مي خواهيم مقداري سيب زميني آب پز كنيم. ظرف آب را روي اجاق گذاشته شعله را زياد مي كنيم تا آب به جوش آيد. در اين لحظه دماي آب جوش 100 سانتي گراد است. اگر شعله را باز هم زيادتر كنيم: الف) آيا دماسنج دماي بيشتر، كمتر يا مساوي 100 درجه سانتي گراد را نشان خواهد داد؟ ب) پاسخ خود را توضيح دهيد.

*5- جدول زير گرم كردن جداگانه آب و الكل 20 درجه را نشان مي دهد.

زمان-دقيقه	0	1	2	3	5	8	11	14	17
دماي آب/درجه سانتي گراد	20	27	35	42	61	83	100	100	100
دماي الكل/ درجه سانتي گراد	20	40	57	70	78	78	78	78	78

حال با توجه به جدول بالا به پرسش هاي زير پاسخ دهيد.
الف) نموداري براي نشان دادن اين جدول رسم كنيد.
ب) بعد از دقيقه هشتم دماي آب و الكل چه تغييري كرده است؟

**6- در آزمايش شكل مقابل درقسمت «الف» آب را گرما مي دهيم تا به جوش آيد و چند دقيقه درحالت جوش باقي بماند تا بخار آب هواي درون بالن را خارج كند، سپس در لوله ي پلاستيكي را با گيره اي مي بنديم. حالا مثل قسمت «ب» بالن حاوي آب جوش را در زير آب سرد قرار مي دهيم، مشاهده مي شود كه با ريختن آب سرد دماي آب تا حدودC° 50 كاهش مي يابد. اما آب همچنان مي جوشد. علت چيست؟

**7- در ديگ زودپز دما به بالاي نقطه ي جوش آب مي رسد. علت چيست؟

تکلیف

اندازه گيري نقطه جوش آب
1- فرض كنيد مي خواهيد نقطه جوش آب را با به كار بردن يك ترمومتر مطابق شكل اندازه گيري كنيد.
الف) دماسنج چگونه دماي آب را اندازه گيري مي كند؟
ب) چه مايعي در اين دماسنج مورد استفاده قرار مي گيرد؟
ج) تحقيق كنيد براي اندازه گيري نقطه جوش مايعي كه برابر 50oC- است، چه نوع مايعي براي ساخت دماسنج بايد استفاده كرد؟
د) دو دليل بياوريد كه دماسنج قسمت (الف) براي اندازه گيري دماي يك بيمار مناسب نيست؟

«جوشيدن»
هنگامي كه در مايعي تعداد زيادي حباب مي بينيم، مي گوييم كه اين مايع در حال جوشيدن است. اگر به اين حباب ها دقت كنيم، مي توانيم رشد و صعود آنها را به سطح مايع ببينيم. حباب ها حاوي بخار همان مايعي هستند كه از آن برمي خيزند. وقتي در داخل مايعي حباب بسيار كوچكي در حال شكل گرفتن است، اگر فشار بخار موجود در حباب از فشار مايعي كه آن را فرا گرفته است كم تر باشد، حباب از بين خواهد رفت و اگر فشار بخار درون حباب از فشار مايع بيشتر باشد، حباب رو به رشد خواهد گذاشت. در اين حالت است كه حباب به سطح مايع صعود مي كند و در آن جا مي تركد. همواره حباب هاي كوچكي در داخل مايع در حال شكل گيري هستند. هنگامي كه دماي مايع پايين است، اين حباب ها از هم فرو مي پاشند. فشار بخار يك مايع همراه با افزايش دما افزايش مي يابد. اگر دماي مايع را با دادن گرما به آن بالا ببريم ، فشار بخار درون حباب با فشار مايع مؤثر بر حباب مساوي خواهد شد (حباب را شبيه بادكنكي تصور كنيد كه مايع از همه طرف برآن فشار وارد مي آورد). هنگامي كه فشار بخار به اين حد مي رسد، حباب هاي درون مايع رشد مي كنند؛ در اين حالت مي گوييم كه مايع در حال جوشيدن است.
دمايي را كه در آن يك مايع در فشار هواي سطح درياهاي آزاد به جوش مي آيد، نقطه جوش مي گويند. كه اين دما، تابع فشار هوا است. هر چه فشار هوا كم تر باشد مايع زودتر به جوش مي آيد.مانند نقطه ذوب، ناخالصي نيز بر نقطه جوش اثر دارد. وجود ناخالصي باعث تغيير نقطه جوش مي شود نقطه جوش آب 100 درجه سانتيگراد و الكل 87 درجه سانتيگراد است.

فرايند جوش
اگر به مايع گرما بدهيم ذره هـاي داخل مـايع هم به انـدازه ي كـافي انرژي پيدا مي كنند تا بر نيـروي جـاذبه بيـن ذرات غلبـه كـرده و بـه طرف سطح مـايع حـركت كنند، اين پـديـده را فـراينـد «جـوش» مي گويند. دمـايي كـه مايع در آن دما شروع به جـوشيدن مي كند«نقطـه ي جوش» مي نامند. در اين دما هرچه به جسم گرمـا بدهيد فقط بـاعث مي شود تـا ذرات مـايع به بخـار تبديل شوند و دمـاي مـايع بـالاتـر نمي رود. مواد مختلف نقطه ي جوش مختلفي دارند. در فشار يك اتمسفر نقطه ي جوش آب 100oC و نقطـه ي جوش اتـانل 78oC است. وقتي فشار محيط تغيير كند نقطـه ي جـوش تغيير مي كند. مثلا" در ارتفاعـات كه فشار هوا كم تـر است. نقطـه ي جوش آب پايين مي آيد. اگر ذرات بخاري كه از سطح مايع فرار كرده اند انرژي خود را از دست بدهند دوباره مـايع مي شوند به اين پديده ميعـان مي گويند

تغيير نقطه جوش
نقطه جوش يك (ماده) دمايي است كه در آن دما جسم شروع به جوشيدن مي كند و در تمام مدت جوشيدن دما ثابت مي ماند. دو عامل در نقطه جوش يك ماده مؤثر است يكي فشار هوا و ديگري ناخالصي.
با انجام آزمايش مي توان نشان دهد كه كاهش فشار باعث پائين آمدن نقطه جوش مي شود. اگر در محفظه اي كه شامل مقداري آب است به وسيله پمپ تخليه هوا، هواي آن را خارج كنيم به طوري كه فشار هواي بالاي سطح آب كاهش يابد، آب در اين محفظه در دماي كم تر از 100 درجه شروع به جوشيدن مي كند. زيرا مولكول هاي آب به علت كم شدن فشار هواي بالاي سطح آب ، نسبت به حالتي كه فشار هوا بالاي سطح آب زياد باشد آسانتر مي توانند فرار كنند.
در ديگ زودپز به علت افزايش فشار، نقطه جوش زياد مي شود مثلا˝ به حدود 120 درجه سلسيوس مي رسد كه باعث مي شود غذا سريع تر بپزد.
يكي ديگر از عواملي كه بر نقطه جوش اثر مي گذارد ناخالصي است. به طور مثال:
سيب زميني در آب و نمك زودتر از آب خالص مي پزد.

دلیل صدای وز وز آب هنگام جوش آمدن چست؟

مطالب مشابه :

علت جوش در قسمت های مختلف سر و گردن

272 - جوش در 14 منطقه صورت نشانه چیست؟+تصویر (کلیک کنید)

تکامل و تغییر زبان فارسی

مزاج چیست؟

از بین بردن جوش های سر سیاه بینی ؟!

دلیل صدای وز وز آب هنگام جوش آمدن چست؟

تفكر و زبان

مشکلات پوستی نوزادان

دلیل عدم جوش خوردن پیوند پسته

جوشهای داخل دهان و روی زبان