Bug‘lanish va qaynash
Kundalik hayotda suyuqlikning bug‘lanish va qaynash jarayonini deyarli har kuni kuzatamiz. Xo‘sh, bu ikki fizik hodisa o‘rtasida qanday farq yoki o‘xshashlik bor. Ko‘pchilik insonlar bu ikki hodisa o‘rtasida farq yo‘q deb hisoblashadi. Aslini olganda bu ikki hodisa orasida katta farq mavjud.
Bug‘lanish – bu moddaning suyuq agregat holatdan gazsimon holatga o‘tish jarayonidir. Bug‘lanish jarayoni faqat suyuqlik sirtida ro‘y beradi. Bu jarayonida molekula suyuqlikdan tashqariga bugʻlanib chiqishi uchun sirt chegarasidagi molekulalarning tortishish kuchini yengishi kerak. Modda suyuq holatdan bugʻ holatga oʻtayotganida hajmi kattalashadi, tashqi bosim kuchiga qarshi ish bajariladi. Bu ish suyuqlik molekulalarining ichki energiyasi hisobiga bajariladi. Shuning uchun bugʻlanish paytida suyuqlik soviydi.
Oramizda suv necha gradusda bug‘lanadi degan savol bor. Bu savolga ko‘pchilik odamlar 100 oC deya javob berishadi. Xo‘sh bu javob to‘g‘rimi? Yo‘q noto‘g‘ri. Suv 0 oC temperaturadan bug‘lana boshlaydi. 100 oC da esa qaynaydi. Yuqorida takidlaganimizdek bu ikki jarayon bir – biridan farq qiladi.
Biz choyni stakanda emas piyolada ichishga odatlanganmiz. Buning sababi piyola yuzi stakan yuziga qaraganda kattaroq, shuning uchun choy piyolada tezroq bug‘lanadi va tezroq soviydi.
Xo‘p, suyuqlik qanday sharoitda tezroq bug‘lanadi, ya’ni bug‘lanish tezligi nimalarga bog‘liq? Bug‘lanish tezligi quyidagilarga bog‘liq:
Toza (tarkibida boshqa moddalar bo‘lmagan) suv, normal atmosfer bosimi ostida 0 oC haroratda muzlaydi, 100 oC haroratda qaynaydi. Agar suv tarkibida boshqa moddalar (aralashma) bo‘lsa, suvning muzlash va qaynash temperaturalari o‘zgaradi.
Ikkinchi hodisaga ham to‘xtalib o‘tsak. Qaynash – bu suyuqlikning butun hajm bo‘yicha shiddad bilan bug‘lanish jarayonidir. Bug‘lanish jarayoni tashqi ta’sirlarsiz o‘z – o‘zidan sodir bo‘ladi, lekin qaynash jarayoni o‘z – o‘zida sodir bo‘lmaydi. Suyuqlikni qaynatish uchun temperatura yoki bosimni o‘zgartirishimiz kerak.
Suyuqlikda hamisha erigan gazlar mavjud boʻlib, ular idishning tubi va devorlarida hamda suyuqlik ichida muallaq yurgan mayda mayda pufakchalarni hosil qiladi (gazlangan suv kabi). Temperatura koʻtarila borgan sari pufakchalar ichidagi toʻyingan bugʻ miqdori va bosimi orta boradi, shu bilan birga hajm ham kattalashadi. Pufakchalar itarib chiquvchi kuch taʼsirida yuqoriga qalqib chiqadi.
Biz ko‘p kuzatganmiz suv qaynashi oldidan shovqin hosil bo‘ladi va qaynashi bilan bu shovqin to‘xtaydi. Xo‘sh bu shovqin qayerdan chiqadi?
Yuqorida tekidlaganimizdek suv ichidagi erigan gazlar mayda pufakchalar hosil qiladi. Pufakcha ichidagi bosim tashqi bosimga tenglashmaguncha ular yuqoriga ko‘tarila olmaydi. Pufakchalarning devorlari bir-biriga urilib oʻziga xos shovqin chiqaradi. Pufakchalar ichidagi toʻyingan bugʻ bosimi suyuqlikdagi bosimga tenglashgach ular koʻtarila boshlaydi, shovqin ham toʻxtaydi va qaynash boshlanadi.
Barqaror qaynash jarayonida suyuqlikning temperaturasi oʻzgarmaydi. Suyuqlikka berilayotgan butun energiya (issiqlik miqdori) suyuqlikni bugʻga aylantirishga sarf boʻladi.