Kiehuminen vs haihtuminen
Kiehuminen ja haihtuminen ovat esineen fysikaalisia ominaisuuksia, ja ne ovat usein käytettyjä käsitteitä jokapäiväisessä elämässä ja fysiikan tutkimuksessa. Monet ihmiset pitävät keittämistä ja haihdutusta samana, kun taas näiden kahden termin välillä on perustavanlaatuisia eroja, ja tämän artikkelin tarkoituksena on tehdä selvä ero näiden kahden välillä. Jokaisella nesteellä on kiehumispiste, joka on erilainen eri nesteillä.
Keehumispiste
Nestemäisen aineen kiehumispiste on lämpötila, jossa nesteen höyrynpaine on yhtä suuri kuin nesteeseen kohdistuva ulkoinen paine. Tämä on lämpötila, jossa nesteen höyrynpaine voi voittaa ilmakehän paineen ja nesteeseen muodostuu kuplia.
Ymmärtääksemme kiehumispisteen, meidän on puhuttava hieman höyrynpaineesta. Se on osoitus nesteen haihtumisnopeudesta. Kaikilla nesteillä on taipumus haihtua kaasumaiseen muotoon. Nesteen hiukkasilla tai molekyyleillä on taipumus paeta nesteen pinn alta. Nesteet, joilla on korkeampi höyrynpaine, haihtuvat nopeasti ja tunnetaan haihtuvina. Hyvä esimerkki tällaisesta nesteestä on bensiini.
Kiehumispisteessä, joka on lämpötila, jossa neste alkaa kiehua, on lämpötila, jossa tämä höyrynpaine on yhtä suuri kuin ilmakehän paine, jonka ansiosta nesteen molekyylit voivat nopeasti haihtua (tai paeta) ilmakehään.
Kun kohdistamme veteen lämpöä, sen höyrynpaine alkaa nousta. Se alkaa kiehua heti, kun tämä höyrynpaine on yhtä suuri kuin ilmakehän paine.
Haihtuminen
Se on prosessi, jossa nesteen molekyylit muuttuvat spontaanisti kaasumaisiksi kohdistamatta nesteeseen lämpöä. Yleensä se voidaan nähdä nesteen asteittaisena häviämisenä, kun se altistuu ilmakehään. Miksi haihtumista ylipäätään tapahtuu? Vastaus tähän pulmaan on siinä, että nesteen molekyylit ovat jatkuvassa satunnaisessa liikkeessä ja törmäävät jatkuvasti toisiinsa. Normaalisti molekyyleillä ei ole tarpeeksi energiaa paeta nesteen pinn alta, mutta tämä törmäys siirtää energiaa joihinkin molekyyleihin enemmän kuin toisiin ja jos nämä molekyylit sattuvat olemaan lähellä nesteen pintaa, ne voivat itse asiassa lentää pois ja muuttua kaasumaiseksi. Tämä tunnetaan haihtumisena.
Täten haihdutus on eräänlaista kiehumista ilman lämmön käyttöä. Mutta jos nestettä säilytetään suljetussa astiassa, haihtuneet molekyylit jäävät säiliön sisään, jolloin säiliön ilma lopulta kyllästyy. Sitten tulee tasapainovaihe ja haihtumisnopeus on yhtä suuri kuin höyryn tiivistyminen takaisin nestemäiseen muotoon. Näin ollen nestettä ei häviä.
Yhteenveto
• Haihduttaminen ja keittäminen ovat samanlaisia prosesseja.
• Haihtuminen tapahtuu ilman kiehumista, mikä tarkoittaa sitä, että se tapahtuu alemmissa lämpötiloissa.
• Haihtumista tapahtuu nesteen pinnalla, kun taas kiehuminen alkaa nesteen pohj alta.
• Vaatteiden kuivaaminen auringossa on hyvä esimerkki haihtumisesta, kun taas kiehuminen nähdään yleisesti teetä tai kahvia valmistettaessa.
