Vand kan koge ved stuetemperatur
- Vands kogepunkt under vacuum
En væskes kogepunkt er defineret som den temperatur, hvor damptrykket er lig med omgivelsernes tryk. Det er netop ved denne temperatur, at dampbobler kan dannes inde i væsken, stige op til overfladen og forlade væsken. Det betyder dermed også, at kogepunktet er afhængigt af omgivelsernes tryk. Når man slår kogepunktet for et givet stof op i en tabel, vil man typisk finde kogepunktet ved 1 atmosfæres tryk.
Hvis man hælder lidt vand i en kolbe, som lukkes med en prop, hvori der sidder en pumpestuds, kan man med en vacuumpumpe reducere trykket markant inde i kolben. (Alternativt kan man sætte et lille glas vand ind i et vacuumkammer.)
Dermed oplever vandet, at omgivelsernes tryk er meget lavt, og der skal derfor ikke ret højt damptryk til, før vandet koger. Afhængigt af pumpens kapacitet, vil vandet kunne koge allerede ved stuetemperatur.
I praksis benytter man sig af denne egenskab i en trykkoger. Koger man vand i en normal gryde, så vil vandets temperatur aldrig overstige 100 grader. I en trykkoger holdes trykket over 1 atmosfære, og derfor vil vandets kogepunkt også være højere end 100 grader. Man kan altså tilberede mad hurtigere (eller i hvert fald ved en højere temperatur).
Tilsvarende vil en bjergbestiger opleve, at det kan tage lang tid at koge pasta. På et højt bjerg er lufttrykket lavt, hvorfor vand vil koge ved en lavere temperatur.
Bemærk at vacuumpumpen suger vanddampen ud af kolben. De molekyler, der damper bort fra vandet, er de molekyler, der har størst energi. Dette medfører, at temperaturen af det tilbageværende vand er lidt koldere. Denne "evaporative køling" fører altså til et temperaturfald af vandet.
For at bevise at vandet har kogt ved en temperatur under 100 grader, kan du når du lige har afbrudt forsøget, måle temperaturen.
Lars Vedsmand har sendt et uddybende forslag til dette forsøg: "Fyld en injektionssprøjte ca. 20% med vand fra den varme hane (ca. 55-60 gr.). Sæt nu fingeren for enden af kanylens udløb og træk derefter stemplet tilbage. Vandet koger på grund af det reducerede tryk."
Dette er en glimrende måde at udføre forsøget med meget simple midler:
I referencerne er også tilføjet en film, der viser forsøget udført med sprøjten.
Spørgsmål og svar:
Hvorfor koger vandet ikke?
Din vacuumpumpe kan ganske enkelt ikke pumpe trykket langt nok ned. Undersøg først om pumpen virker ordentligt. Hvis den gør det, så gentag forsøget med lidt varmere vand. Jo varmere vandet er, des lettere er det at få det til at koge.
Udstyr og materialer: