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Scienza

Acqua sottovuoto, perché l'ebollizione si ferma?

Bentornati ad un'altra stupefacente edizione delle domande di cultura generale !

Questa volta abbiamo cercato una curiosità scientifica :

Ho una camera a vuoto che utilizzo per liofilizzazione. Funziona davvero bene. A parte i cibi, ho fatto dei trucchi per i bambini dove metto l'acqua in un bicchiere trasparente e la metto nella camera. Accendo la macchina e fa quello che ci si aspetterebbe, dopo pochi minuti mentre la pressione scende l'acqua inizia a bollire.

Ma poi cosa succede dopo un po 'l'acqua smette di bollire. La pressione continua a diminuire. L'acqua sta lì, immobile.

Se rilascio il vuoto, mescolalo (forse è super raffreddato?) E poi riprova, Ottengo poca o nessuna bollitura. L'ho provato in plastica (meno superficie liscia quindi forse c'erano più punti di condensa) ma sempre la stessa cosa, senza ebollizione.

Quando sostituisco l'acqua con acqua fresca del rubinetto, bolle di nuovo ma poi faccio quanto sopra.

Cosa sta succedendo? Mi aspettavo che l'acqua bollisse finché non fosse finita.

Ed ecco le risposte degli esperti:

Sembra che tu non stia bollendo l'acqua, ma la stia degassando. Una volta che tutto il gas disciolto è stato rimosso dall'acqua, smette di gorgogliare.

Che tipo di camera a vuoto hai? Quali pressioni stai raggiungendo?

A temperatura ambiente devi raggiungere pressioni inferiori a qualcosa come 20 mbar per far bollire l'acqua nel “vuoto”. Questa pressione richiesta verrebbe probabilmente ridotta ulteriormente dall'effetto di raffreddamento dell'evaporazione.

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In realtà è molto semplice. L'acqua si raffredda mentre evapora e alla fine raggiunge una temperatura in cui la pressione non è più sufficiente per l'ebollizione.

Poiché il vuoto fornisce un eccellente isolamento, l'acqua non può raccogliere energia per continuare l'ebollizione.

Se riesci a riempire la camera a pressione capovolta con l'acqua che scorre liberamente all'interno, può ottenere calore dal vetro stesso e continuare a bollire. Raffredderà anche il bicchiere e mostrerà agli studenti che bolle chiaramente anche a temperatura fredda.

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Sembra che la pressione sia abbastanza bassa da far bollire l'acqua. La tua aspettativa di come appare l'acqua che bolle nel vuoto potrebbe essere spenta. La superficie dell'acqua sta probabilmente evaporando rapidamente (evaporando). Non vedi le grandi bolle nella maggior parte del liquido perché il peso dell'acqua stessa sta aumentando localmente la pressione nell'acqua in funzione della profondità, quindi non può più bollire nella maggior parte dell'acqua come vedi su la stufa.

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