:This-Artikel ist über das Phänomen, wo eine Flüssigkeit in einem Metastable-Staat über seinem Siedepunkt bestehen kann. Sieh überhitztes Wasser für unter Druck gesetztes Wasser oben 100C. Sieh Superheizung für das in Dampfmaschinen verwendete Gerät.

In der Physik, (manchmal gekennzeichnet als kochende Zurückgebliebenheit überhitzend, oder Verzögerung kochend), ist das Phänomen, in dem eine Flüssigkeit zu einer Temperatur höher geheizt wird als sein Siedepunkt ohne das Kochen. Das Überhitzen wird durch die Heizung einer Substanz in einem sauberen Behälter, frei von nucleation Seiten, während erreicht darauf achtend, die Flüssigkeit nicht zu stören.

Ursache

sagt, "kocht" Wasser, wenn Luftblasen des Wasserdampfs ohne bestimmten wachsen, an der Oberfläche platzend. Für eine Dampf-Luftblase, um sich auszubreiten, muss die Temperatur hoch genug sein, dass der Dampf-Druck den umgebenden Druck - der atmosphärische Druck in erster Linie überschreitet. Unter dieser Temperatur wird eine Wasserdampf-Luftblase zurückweichen und verschwinden.

Das Überhitzen ist eine Ausnahme zu dieser einfachen Regel: Wie man manchmal beobachtet, kocht eine Flüssigkeit nicht, wenn auch sein Dampf-Druck wirklich den umgebenden Druck überschreitet. Die Ursache ist eine zusätzliche Kraft, die Oberflächenspannung, die das Wachstum von Luftblasen unterdrückt.

Oberflächenspannung lässt die Luftblase ein bisschen wie ein Gummiballon handeln (genauer, derjenige, der unter-aufgeblähtem ist, so dass der Gummi noch elastisch ist). Der Druck wird innen ein bisschen durch die "Haut" erhoben, die versucht sich zusammenzuziehen. Für die Luftblase, um sich auszubreiten —, um zu kochen — muss die Temperatur ein bisschen über dem Siedepunkt erhoben werden, um genug Dampf-Druck zu erzeugen.

Was das Überhitzen so explosiv macht, ist, dass eine größere Luftblase leichter ist aufzublasen als eine kleine, ebenso, wenn, einen Ballon vernichtend, der härteste Teil es anfangen lässt. Es erweist sich den Überdruck, der erwartet ist zu erscheinen, Spannung ist zum Diameter der Luftblase umgekehrt proportional. Das bedeutet, ob die größten Luftblasen in einem Behälter nur einige Mikrometer im Durchmesser sind, kann das Überwinden der Oberflächenspannung das Übersteigen des Siedepunkts durch mehrere Grad Celsius verlangen. Sobald eine Luftblase wirklich beginnt zu wachsen, nimmt der Druck wegen der Oberflächenspannung ab, so breitet es sich explosiv aus. In der Praxis haben die meisten Behälter Kratzer oder andere Schönheitsfehler, die Taschen von Luft fangen, die Startluftblasen zur Verfügung stellen. Aber ein Behälter von Flüssigkeit mit nur mikroskopischen Luftblasen kann drastisch überhitzen.

Ereignis über die Mikrowelle

Das Überhitzen kann vorkommen, wenn eine Person eine unbeeinträchtigte Tasse von Wasser in einem Mikrowellengerät heizt. Wenn der Behälter entfernt wird, scheint das Wasser noch, unter dem Siedepunkt zu sein. Jedoch, sobald das Wasser gestört wird, blinkt etwas davon gewaltsam, um zu dämpfen, kochendes Wasser aus dem Behälter zerstäubend. Das Kochen kann durch das Anrempeln der Tasse, das Einfügen eines bewegten Geräts oder das Hinzufügen einer Substanz wie Pulverkaffee oder Zucker ausgelöst werden. Die Chancen zu überhitzen sind mit glatten Behältern größer, weil Kratzer oder Chips kleine Taschen von Luft aufnehmen können, die als nucleation Punkte dienen. Chancen zu überhitzen können mit der wiederholten Heizung und dem Abkühlen von Zyklen eines unbeeinträchtigten Behälters, wie zunehmen, wenn eine vergessene Kaffeetasse wiedergeheizt wird, ohne von einem Mikrowellengerät entfernt zu werden. Das ist wegen der Heizung von Zyklen progressiv Entgasen die Flüssigkeit. Es gibt Weisen zu verhindern, in einem Mikrowellengerät, wie das Stellen eines Stocks des Eises am Stiel im Glas oder Verwenden eines gekratzten Behälters zu überhitzen.

Mythos

Es gibt einen verbreiteten Glauben, dass das Überhitzen nur in reinen Substanzen vorkommen kann. Das ist untreu, weil das Überhitzen in Kaffee und anderen unreinen Flüssigkeiten beobachtet worden ist. Unreinheiten verhindern wirklich zu überhitzen, wenn sie nucleation Seiten - raue Gebiete einführen, wo Benzin gefangen wird. Zum Beispiel wird Sand dazu neigen, das Überhitzen in Wasser zu unterdrücken. Aufgelöstes Benzin kann auch nucleation Seiten zur Verfügung stellen, wenn es aus der Lösung kommt und Luftblasen bildet. Aber eine Unreinheit wie Salz oder Zucker, der in Wasser aufgelöst ist, um eine homogene Lösung zu bilden, wird nicht verhindern zu überhitzen.

Siehe auch

• Autoklav
• Das Schütteln (der Chemie)
• Kritischer Punkt (Thermodynamik)
• Das Unterkühlen
• Übersättigung
• Das Subabkühlen

Außenverbindungen

• Das Video von überhitztem Wasser in einer Mikrowelle lässt explosiv das Kochen aufblitzen, warum es geschieht, und warum es gefährlich ist.
• Eine Reihe von überhitztem Wasser mit Ölfilmversuchen, die in der Mikrowelle durch Louis A. Bloomfield, Physik-Professor an der Universität von Virginia angestellt sind. Experiment #13 fährt mit überraschender Gewalt fort.
• Video von überhitztem Wasser in einem Topf.