Feladat: 2926. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1996/május, 305. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Olvadás, fagyás, Fázisdiagram, Telített gőz, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1995/november: 2926. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A forrasztóón ólom, ón és kis mennyiségű antimon ötvözete, olvadáspontja az összetételtől függően 183‐312C között változhat. (A tiszta ón olvadáspontja 231,9C.)
Azt szeretnénk tehát elérni, hogy a víz még a forrasztóón olvadáspontján, pl. 250C-on is folyékony halmazállapotú legyen. Ezt megfelelően nagy külső nyomás alkalmazásával meg lehet valósítani.
A víz (vagy bármely más folyadék) azon a hőmérsékleten kezd el forrni, amelyhez tartozó telített gőz nyomása eléri a folyadékban levő nyomás (gyakorlatilag a külső légnyomás) értékét. Ekkor ugyanis a folyadék belsejében véletlenszerűen képződő parányi gőzbuborékok növekedni, ,,hízni'' tudnak. Minél nagyobb a folyadék nyomása, annál magasabb ez a hőmérséklet, annál magasabb a folyadék forráspontja.
250C-on a telített vízgőz nyomása kb. 40 bar, ha tehát ekkora nyomáson melegítjük a vizet, a belehelyezett forrasztóón előbb olvad meg, mintsem a víz felforrna.

 Több dolgozat alapján 

 
Megjegyzések. 1. Megfelelő nyomáson (egy bizonyos hőmérséklet, az úgynevezett kritikus hőmérséklet alatt) minden anyag folyékony halmazállapotban tartható. Víznél a kritikus hőmérséklet 374C, az ehhez tartozó kritikus nyomás pedig 220 bar. A Paksi Atomerőmű ún. nyomottvizes reaktoraiban a primér körben 125 bar nyomású és 300C-os víz a hűtőközeg. Ilyen körülmények között ugyancsak megolvadna a vízbe helyezett forrasztóón. 2. A nyomás növekedtével növekszik a forrasztóón olvadáspontja is, azonban sokkal kisebb mértékben, mint ahogyan a víz forráspontja nő. A kétféle halmazállapotváltozás közötti különbség abból származik, hogy az olvadást sokkal kisebb sűrűségváltozás kíséri, mint a forrást.