Kiehuminen vs haihtuminen
Kiehuminen ja haihdutus ovat kohteen fysikaalisia ominaisuuksia, ja niitä käytetään usein jokapäiväisessä elämässä ja fysiikan tutkimuksessa. Monet ihmiset pitävät kiehumista ja haihduttamista samoina, vaikka termien välillä onkin perustavanlaatuisia eroja, ja tämän artikkelin tarkoituksena on tehdä selvä ero näiden kahden termin välillä. Jokaisella nesteellä on kiehumispiste, joka on erilainen eri nesteille.
Kiehumispiste
Nestemäisen aineen kiehumispiste on lämpötila, jossa nesteen höyrynpaine on yhtä suuri kuin nesteen ulkoinen paine. Tämä on lämpötila, jossa nesteen höyrynpaine pystyy voittamaan ilmakehän paineen, ja nesteeseen muodostuu kuplia.
Kiehumispisteen ymmärtämiseksi meidän on puhuttava hieman höyrynpaineesta. Se osoittaa nesteen haihtumisnopeuden. Kaikilla nesteillä on taipumus haihtua kaasumaisessa muodossa. Nesteen hiukkasilla tai molekyyleillä on taipumus poistua nesteen pinnalta. Nesteet, joilla on korkeampi höyrynpaine, pyrkivät haihtumaan 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 avulla nesteen molekyylit voivat haihtua (tai poistua) nopeasti ilmakehään.
Kun käytämme lämpöä veteen, sen höyrynpaine alkaa kasvaa. Se alkaa kiehua heti, kun höyrynpaine on yhtä suuri kuin ilmakehän paine.
Haihdutus
Se on prosessi, jossa nesteen molekyylit muuttuvat spontaanisti kaasumaisiksi käyttämättä lämpöä nesteeseen. Yleensä sen voidaan nähdä olevan nesteen asteittainen häviäminen, kun se altistetaan ilmakehälle. Miksi haihdutus tapahtuu lainkaan? Vastaus tähän palapeliin on siinä, että nesteen molekyylit ovat jatkuvassa satunnaisessa liikkeessä ja törmäävät jatkuvasti toisiinsa. Normaalisti molekyyleillä ei ole tarpeeksi energiaa poistumaan nesteen pinnalta, mutta tämä törmäys siirtää energiaa joillekin molekyyleille enemmän kuin toisille ja jos nämä molekyylit sattuu olemaan lähellä nesteen pintaa, ne voivat todella lentää pois ja tulee kaasumaiseksi. Tätä kutsutaan haihdutukseksi.
Siten haihdutus on eräänlainen kiehuminen ilman lämpöä. Mutta jos nestettä pidetään suljetussa astiassa, haihtuneet molekyylit jäävät säiliön sisälle, mikä lopulta tekee säiliössä olevan ilman kyllästetyksi. Sitten tulee tasapainovaihe ja haihtumisnopeus on yhtä suuri kuin höyryn kondensoituminen takaisin nestemäiseen muotoon. Neste ei siis häviä.
Yhteenveto
• Haihdutus ja kiehuminen ovat samanlaisia prosesseja.
• Haihdutus tapahtuu kiehumatta, mikä tarkoittaa, että se tapahtuu alemmissa lämpötiloissa.
• Haihdutus tapahtuu nesteen pinnalla, kun taas kiehuminen alkaa nesteen pohjasta.
• Vaatteiden kuivuminen auringossa on hyvä esimerkki höyrystymisestä, kun kiehuminen nähdään yleensä teetä tai kahvia valmistettaessa.
