Różnica między temperaturą zapłonu a temperaturą wrzenia

The kluczowa różnica między temperaturą zapłonu a temperaturą wrzenia jest to, że termin temperatura zapłonu jest stosowany dla lotnej cieczy, natomiast termin temperatura wrzenia może być stosowany dla dowolnej cieczy.

Temperatura zapłonu i temperatura wrzenia to dwa terminy, których używamy w odniesieniu do stanu ciekłego substancji. Temperatura zapłonu dotyczy szczególnie lotnych cieczy, ponieważ jest to najniższa temperatura, w której pary lotnej cieczy mogą ulec zapłonowi. Z drugiej strony, temperatura wrzenia jest temperaturą, w której prężność pary cieczy jest równa ciśnieniu zewnętrznemu otaczającemu ciecz. Każda ciecz ma temperaturę wrzenia, ale tylko lotne ciecze mają temperaturę zapłonu.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest temperatura zapłonu 
3. Co to jest temperatura wrzenia
4. Porównanie obok siebie - Temperatura zapłonu vs Temperatura wrzenia w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest temperatura zapłonu?

Temperatura zapłonu to najniższa temperatura, w której para materiału zapali się po podaniu źródła zapłonu. Często mylimy z punktem zapłonu i temperaturą zapłonu, myśląc, że oba są takie same. Ale punkt zapłonu daje najniższą temperaturę, w której para substancji może się palić po usunięciu źródła zapłonu, co jest zupełnie inne niż definicja temperatury zapłonu.

Rysunek 01: Płonące koktajle o temperaturze zapłonu niższej niż temperatura pokojowa

Rozważając zapłon pary, w punkcie zapłonu jest wystarczająco dużo pary, aby wywołać zapłon, gdy dostarczymy źródło zapłonu. Lotna ciecz ma unikalne stężenie pary łatwopalnej, która jest niezbędna do podtrzymania spalania w powietrzu.

Jeśli mamy zmierzyć punkt zapłonu substancji, istnieją dwie metody: pomiar w otwartym naczyniu i pomiar w zamkniętym naczyniu. Ponadto metody określania temperatury zapłonu są określone w wielu standardach.

Co to jest punkt wrzenia?

Temperatura wrzenia to temperatura, w której prężność pary cieczy staje się równa ciśnieniu zewnętrznemu otaczającemu ciecz. Stąd temperatura wrzenia zależy od ciśnienia atmosferycznego. Tutaj możemy zaobserwować wyższą temperaturę wrzenia przy wyższym ciśnieniu zewnętrznym. Zwykle woda wrze w 100⁰C. Ponieważ ciśnienie atmosferyczne jest niższe na wyższych wysokościach, woda zagotuje się między 80 ⁰C - 90 ⁰C. Spowoduje to niedogotowane posiłki.

Rysunek 02: Wrząca woda

Wrzenie cieczy następuje, gdy temperatura cieczy przekracza jej temperaturę nasycenia przy odpowiednim ciśnieniu nasycenia. Temperatura nasycenia jest temperaturą odpowiadającą najwyższej energii cieplnej, jaką ciecz może utrzymać bez zmiany swojego stanu na parę pod danym ciśnieniem. Temperatura nasycenia jest również równoważna temperaturze wrzenia cieczy. Wrzenie następuje, gdy energia cieplna cieczy wystarcza do zerwania wiązań międzycząsteczkowych. Normalną temperaturą wrzenia jest temperatura nasycenia pod ciśnieniem atmosferycznym. Temperatura wrzenia zmienia się tylko pomiędzy punktem potrójnym a punktem krytycznym cieczy.

Jaka jest różnica między temperaturą zapłonu a temperaturą wrzenia?

Temperatura zapłonu to najniższa temperatura, w której para materiału zapali się po podaniu źródła zapłonu. Temperatura wrzenia to temperatura, w której prężność pary cieczy jest równa ciśnieniu zewnętrznemu otaczającemu ciecz. Tak więc kluczową różnicą między temperaturą zapłonu a temperaturą wrzenia jest to, że każda ciecz ma temperaturę wrzenia, ale tylko ciecze lotne mają temperaturę zapłonu.

Co więcej, w temperaturze zapłonu cieczy możemy zaobserwować zapłon powyżej cieczy, natomiast w temperaturze wrzenia możemy zaobserwować tworzenie się pęcherzyków wewnątrz cieczy. Jest to zatem zauważalna różnica między temperaturą zapłonu a temperaturą wrzenia. Jeśli spojrzymy na ich mechanizmy, zapłon łatwopalnej pary następuje w obecności źródła zapłonu w punkcie zapłonu, gdy jest wystarczająco dużo pary, aby wywołać zapłon. Jednak w temperaturze wrzenia ciśnienie pary cieczy staje się równe ciśnieniu zewnętrznemu otaczającemu ciecz.

Podsumowanie - Temperatura zapłonu a temperatura wrzenia

Temperatura zapłonu i temperatura wrzenia mają między sobą kilka ważnych różnic. Kluczową różnicą między temperaturą zapłonu a temperaturą wrzenia jest to, że termin temperatura zapłonu jest stosowany dla lotnej cieczy, natomiast termin temperatura wrzenia może być stosowany dla dowolnej cieczy.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie. „Definicja temperatury wrzenia w chemii”. ThoughtCo, maj. 7, 2019, Dostępne tutaj.
2. „Temperatura wrzenia”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 20 lutego 2018 r., Dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Płonące koktajle” Autor: Nik Frey (niksan) - (CC BY 2.5) przez Commons Wikimedia
2. „194034” (CC0) przez Pexels