Температура кипения

Температу́ра кипе́ния, точка кипения — температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением. Температура кипения соответствует температуре насыщенного пара над плоской поверхностью кипящей жидкости, так как сама жидкость всегда несколько перегрета относительно температуры кипения.

Согласно уравнению Клапейрона — Клаузиуса с ростом давления температура кипения увеличивается, а с уменьшением давления температура кипения соответственно уменьшается:

$T_{boil}=\left( \frac{1}{T_{boil.atm}} - \frac{ R \cdot \ln(P/P_{atm}) }{ \Delta H_{boil} \cdot M } \right) ^{-1}$,
где $T_{boil.atm}$ — температура кипения при атмосферном давлении, K,
$\Delta H_{boil}$ — удельная теплота испарения, Дж/кг,
$M$ — молярная масса, кг/моль,
$R$ — универсальная газовая постоянная.

Предельной температурой кипения является критическая температура вещества. Так температура кипения воды будет изменяться на Земле в зависимости от высоты: от 100 °C на уровне моря до 69 °C на вершине Эвереста. А при ещё большем увеличении высоты возникнет точка, в которой будет уже невозможно получить жидкую воду: лёд и пар будут переходить непосредственно друг в друга минуя жидкую фазу.

Температура кипения воды в зависимости от давления может быть достаточно точно вычислена по формуле:

$T_{boil}=179,47P^{0,2391}$, $(R^{2}=0,9983)$,

где давление $P$ берется в МПа (в пределах от 0,1 МПа до 22 МПа).

Постоянство температуры кипения

Температура кипения при атмосферном давлении приводится обычно как одна из основных физико-химических характеристик химически чистого вещества.

Однако данные о температуре кипения сверхчистых веществ, в частности — таких органических жидкостей, как эфир и бензол, могут иметь существенные отличия от обычных табличных данных. Это связано с образованием ассоциатов, которые могут накапливаться в жидкости в отсутствие воды, как медиатора установления равновесного состояния. Так, сверхосушенный бензол может быть подвергнут фракционной перегонке в диапазоне 90—118 °C.

Свойства элементов

Дополнительная информация: Список элементов кипячением точка

Элемент с самой низкой точкой кипения является гелий. Обе точки кипения рения и вольфрама могут превышать 5000 К при нормальном давлении; потому что трудно измерить точно экстремальные температуры без смещения, и были приведены в литературе как имеющие высокую температуру кипения [10].