რატომ დაიწყო ადამიანმა წყლის ადუღება დალევამდე? სწორად, დაიცვას თავი მრავალი პათოგენური ბაქტერიისა და ვირუსისგან. ეს ტრადიცია შუა საუკუნეების რუსეთის ტერიტორიაზე მოვიდა ჯერ კიდევ პეტრე დიდამდე, თუმცა ითვლება, რომ სწორედ მან მოიტანა ქვეყანაში პირველი სამოვარი და შემოიტანა აუჩქარებელი საღამოს ჩაის დალევის რიტუალი. სინამდვილეში, ჩვენი ხალხი ძველ რუსეთში ერთგვარ სამოვარს იყენებდა მწვანილის, კენკრისა და ფესვებისგან სასმელების დასამზადებლად. აქ ადუღება საჭირო იყო ძირითადად სასარგებლო მცენარეული ექსტრაქტების მოსაპოვებლად, ვიდრე დეზინფექციისთვის. მართლაც, იმ დროს არც კი იყო ცნობილი მიკროსამყაროს შესახებ, სადაც ეს ბაქტერიები და ვირუსები ცხოვრობენ. თუმცა, დუღილის წყალობით, ჩვენს ქვეყანას გვერდი აუარა ისეთი საშინელი დაავადებების გლობალურმა პანდემიებმა, როგორიცაა ქოლერა ან დიფტერია.
ცელსიუსის მასშტაბი
დიდი მეტეოროლოგი, გეოლოგი და ასტრონომი შვედეთიდან, ანდერს ცელსიუსმა, თავდაპირველად გამოიყენა 100 გრადუსი წყლის გაყინვის წერტილის აღსანიშნავად ნორმალურ პირობებში, ხოლო წყლის დუღილის წერტილი აღებული იქნა როგორც ნულოვანი გრადუსი. და მის შემდეგგარდაცვალებამ 1744 წელს, არანაკლებ ცნობილმა ადამიანმა, ბოტანიკოსმა კარლ ლინეუსმა და ცელსიუს მორტენ სტრომერის მემკვიდრემ, ეს სასწორი თავდაყირა დაამყარა მარტივად გამოყენებისთვის. თუმცა, სხვა წყაროების მიხედვით, თავად ცელსიუსმა ეს გააკეთა სიკვდილამდე ცოტა ხნით ადრე. მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, კითხვის სტაბილურობამ და გასაგებმა დამთავრებამ გავლენა მოახდინა მისი გამოყენების ფართო გამოყენებაზე იმ დროის ყველაზე პრესტიჟულ სამეცნიერო პროფესიებს შორის - ქიმიკოსებს შორის. და, მიუხედავად იმისა, რომ სკალის თავდაყირა ნიშანმა 100 გრადუსზე დაადგინა წყლის სტაბილურად დუღილის წერტილი და არა მისი გაყინვის დასაწყისი, სასწორმა დაიწყო მისი მთავარი შემქმნელის, ცელსიუსის სახელის ტარება.
ატმოსფეროს ქვემოთ
თუმცა, ყველაფერი ისეთი მარტივი არ არის, როგორც ერთი შეხედვით ჩანს. P-T ან P-S კოორდინატებში ნებისმიერი მდგომარეობის დიაგრამის დათვალიერებისას (ენტროპია S არის ტემპერატურის პირდაპირი ფუნქცია), ჩვენ ვხედავთ, რამდენად მჭიდროდ არის დაკავშირებული ტემპერატურა და წნევა. წნევით იცვლება წყლის დუღილის წერტილიც. და ნებისმიერმა მთამსვლელმა კარგად იცის ეს ქონება. ყველამ, ვინც ცხოვრებაში ერთხელ მაინც გაიაზრა სიმაღლეები ზღვის დონიდან 2000-3000 მეტრზე, იცის, რამდენად რთულია სიმაღლეზე სუნთქვა. ეს იმიტომ ხდება, რომ რაც უფრო მაღლა ავდივართ, მით უფრო თხელი ხდება ჰაერი. ატმოსფერული წნევა ეცემა ერთ ატმოსფეროს ქვემოთ (N. O.-ს ქვემოთ, ანუ „ნორმალური პირობების“ქვემოთ). წყლის დუღილის წერტილიც ეცემა. თითოეულ სიმაღლეზე წნევის მიხედვით, მას შეუძლია ადუღდეს როგორც ოთხმოცი, ასევე სამოცი გრადუს ცელსიუსზე.
წნევის გაზქურები
თუმცა, უნდა გვახსოვდეს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ძირითადი მიკრობები იღუპებიან სამოცი გრადუს ცელსიუსზე ზემოთ ტემპერატურაზე, ბევრს შეუძლია გადარჩეს ოთხმოცი გრადუსზე ან მეტ ტემპერატურაზე. ამიტომაც ვაღწევთ ადუღებულ წყალს, ანუ მის ტემპერატურას 100°C-მდე ვამატებთ. თუმცა არის საინტერესო სამზარეულოს ტექნიკა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ დრო და გაათბოთ სითხე მაღალ ტემპერატურაზე, მისი ადუღების და აორთქლების შედეგად მასის დაკარგვის გარეშე. გააცნობიერეს, რომ წყლის დუღილის წერტილი შეიძლება შეიცვალოს წნევის მიხედვით, ინჟინერებმა შეერთებული შტატებიდან, ფრანგული პროტოტიპის საფუძველზე, მსოფლიოს გააცნეს წნევის გაზქურა 1920-იან წლებში. მისი მოქმედების პრინციპი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ სახურავი მჭიდროდ არის დაჭერილი კედლებზე, ორთქლის მოცილების შესაძლებლობის გარეშე. შიგნით იქმნება გაზრდილი წნევა და უფრო მაღალ ტემპერატურაზე წყალი დუღს. თუმცა, ასეთი მოწყობილობები საკმაოდ საშიშია და ხშირად იწვევს მომხმარებლების აფეთქებას და სერიოზულ დამწვრობას.
იდეალურად
მოდით ვნახოთ, როგორ მოდის და მიდის პროცესი. წარმოიდგინეთ იდეალურად გლუვი და უსასრულოდ დიდი გამაცხელებელი ზედაპირი, სადაც სითბოს განაწილება ერთგვაროვანია (თერმული ენერგიის იგივე რაოდენობა მიეწოდება ზედაპირის თითოეულ კვადრატულ მილიმეტრს), ხოლო ზედაპირის უხეშობის კოეფიციენტი ნულისკენ მიისწრაფვის. ამ შემთხვევაში, ნ. წ. ლამინირებულ სასაზღვრო ფენაში დუღილი ერთდროულად დაიწყება მთელ ზედაპირზე და მოხდება მყისიერად, დაუყოვნებლივ აორთქლდება მის ზედაპირზე მდებარე სითხის მთლიანი მოცულობის ერთეული. ეს იდეალური პირობებია, რეალურ ცხოვრებაში ასე არ ხდება.
რეალობა
მოდით გავარკვიოთ, რა არის წყლის საწყისი დუღილის წერტილი. ზეწოლიდან გამომდინარე, ის ასევე ცვლის თავის მნიშვნელობებს, მაგრამ მთავარი აქ მდგომარეობს ამაში. თუნდაც ყველაზე გლუვი, ჩვენი აზრით, ავიღოთ და მიკროსკოპის ქვეშ მოვიყვანოთ, მაშინ მის ოკულარში დავინახავთ უსწორმასწორო კიდეებს და მკვეთრ ხშირი მწვერვალებს, რომლებიც ამოიჭრება ძირითადი ზედაპირის ზემოთ. ტაფის ზედაპირის სითბო, ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ მიეწოდება თანაბრად, თუმცა სინამდვილეში ეს ასევე არ არის სრულიად ჭეშმარიტი განცხადება. მაშინაც კი, როცა ტაფა ყველაზე დიდ ცეცხლზეა, ტემპერატურის გრადიენტი არათანაბრად ნაწილდება ღუმელზე და ყოველთვის არის ადგილობრივი გადახურების ზონები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან წყლის ადრეულ ადუღებაზე. რამდენი გრადუსია ამავე დროს ზედაპირის მწვერვალებზე და მის დაბლობებზე? უწყვეტი სითბოს მიწოდების მქონე ზედაპირის მწვერვალები უფრო სწრაფად თბება, ვიდრე დაბლობები და ე.წ. უფრო მეტიც, ყველა მხრიდან გარშემორტყმული დაბალი ტემპერატურის წყლით, ისინი უკეთესად აძლევენ ენერგიას წყლის მოლეკულებს. მწვერვალების თერმული დიფუზიურობა ერთნახევარ-ორჯერ აღემატება დაბლობებს.
ტემპერატურა
ამიტომ წყლის საწყისი დუღილის წერტილი არის დაახლოებით ოთხმოცი გრადუსი ცელსიუსით. ამ მნიშვნელობისას, ზედაპირული მწვერვალები აწვდიან საკმარის სითბოს, რომ მყისიერად ადუღდეს სითხე და წარმოქმნას თვალისთვის ხილული პირველი ბუშტები, რომლებიც დროულად იწყებენ ზედაპირზე ამოსვლას. რა არის წყლის დუღილის წერტილინორმალური წნევა - ბევრს ეკითხება. ამ კითხვაზე პასუხი მარტივად შეგიძლიათ იხილოთ ცხრილებში. ატმოსფერული წნევის დროს სტაბილური დუღილი დგება 99,9839 °C-ზე.
