عرض مصدر نقطة الغليان

{{بطاقة عامة}}
{{بحاجة لخبير|تاريخ=يوليو 2016}}
[[ملف:Kochendes wasser02.jpg|تصغير|250px|درجة غليان الماء]]
'''نقطة الغليان''' لمادة هي درجة الحرارة التي تتغير فيها من الحالة [[سائل|السائلة]] إلى الحالة [[غاز|الغازية]] خلال كل جزء من أجزاء السائل. ويمكن أن يتحول السائل إلى غاز في درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغليان خلال عملية [[تبخر|التبخر]]. وعمومًا فإن التبخر ظاهرة سطحية والتي تتبخر فيها جزيئات السائل القريبة من سطح الغاز/السائل. [[غليان|الغليان]] على الناحية الأخرى هو عملية تتم لكل الجزيئات في أي مكان في السائل يحدث له تبخر، وينتج من ذلك فقاعات بخار.

[[هيليوم|الهيليوم]] هو أقل العناصر في درجة الغليان. وأكثر العناصر في درجة الغليان هو [[رينيوم|الرينيوم]]. حيث تتعدى درجة حرارة غليانه هو و[[تنجستن|التنجستين]] 5000 [[كلفن]] في [[ظروف قياسية من الضغط ودرجة الحرارة|الضغط القياسي]]، ونظرا لصعوبة قياس ذلك بدقة فإنه لا يعرف بدقة ما إذا كان الرينيوم أو التنجستين له درجة حرارة غليان أعلى.

نقطة الغليان هي الدرجة التي يكون عندها [[ضغط البخار]] للمادة مساويا للضغط الجوى. وعلى هذا فإن درجة الغليان تعتمد على الضغط. وغالبا ما يتم نشر نقط الغليان التي يتم قياسها في الضغط القياسي (101325 [[باسكال (توضيح)|بسكال]] أو 1 [[ضغط جوي]]). وفي الارتفاعات الأعلى حيث يكون الضغط الجوى أقل، تقل أيضا نقط الغليان. وتزيد نقط الغليان بزيادة الضغط حتى الوصول إلى [[نقطة حرجة (توضيح)|النقطة الحرجة]] حيث تتساوى عندها خواص السائل والغاز. ولا يمكن زيادة نقطة الغليان عن النقطة الحرجة. كما أن نقطة الغليان تقل بتقليل الضغط الجوى حتى الوصول إلى [[نقطة ثلاثية|النقطة الثلاثية]]. ولا يمكن تقليل نقطة الغليان عن هذه النقطة.

عملية التحول من سائل إلى غاز تتطلب كمية من [[حرارة|الحرارة]] تسمى [[حرارة تبخر|الحرارة الكامنة للتبخر]]. وبزيادة كمية الحرارة الواقعة على أي سائل عن نقطة الغليان ، فإن هذه الحرارة تستخدم في تحويل حالة المادة السائلة إلى غازية ، وعلى هذا فإن درجة حرارة المادة تظل كما هي على الرغم من زيادة الحرارة الواقع تحتها السائل . كما أن كلمة كامن (''latent'') هي لاتينية الأصل وتعنى مختبئ ، وهنا تعنى أن الحرارة التي تضاف لا تظهر في شكل زيادة درجة حرارة السائل . ونظرا لأن زيادة الحرارة الواقعة على السائل لا تحدث تغيير في درجة حرارته فإن المحتوى الحرارى للسائل يكون لا نهائي عند نقطة الغليان.

وبالحديث عن التفاعلات البين جزيئية ، فإن نقطة الغليان تمثل النقطة التي تكتسب فيها جزيئات السائل [[طاقة|الطاقة]] اللازمة للتغلب على قوى الجذب البين جزيئية المختلفة والتي تربط الجزيئات بالسائل (مثل [[قوة جذب بين جزيئية|قوى الجذب ثنائية القطب-ثنائية القطب]] ، [[قوة جذب بين جزيئية|قوى الجذب ثنائية القطب-اللحظية ثنائية القطب الحثية]] ، [[رابطة هيدروجينية|الرابطة الهيدروجينية]]) وعلى هذا فإن نقطة الغليان تعبر عن مقدار قوى الجذب .

نقطة الغليان للماء 100 [[درجة حرارة مئوية|°C]] أي 212 [[فهرنهايت|°F]] في ظروف الضغط القياسية . وعلى قمة [[جبل إفرست]] يكون الضغط مساويا 260 [[بار|mbar]] تقريبا ، وتكون نقطة الغليان 69&nbsp;°C .

وبتعبير أكثر دقة طبقا لمفاهيم الثيرمو دينامكس ، فإن ''نقطة الغليان الطبيعية للماء'' هي 99.97 درجة مئوية (في ضغط 1 أتموسفير ، 101,325 بسكال) . وحتى عام 1982 كان ذلك ''نقطة الغليان القياسية'' ، ولكن IUPAC اقترحت ضغط قياسيى مقداره 1 بار (100,000 بسكال) . وعند هذا التقليل البسيط في الضغط تصبح نقطة غليان الماء 100 درجة مئوية .

(Cf. DeVoe, Howard, Thermodynamics and Chemistry. Prentice-Hall, 2001)
== درجة حرارة وضغط التشبع ==
[[ملف:11. Температурата и вриењето на течност.ogv|تصغير|280px|تجربة اثبات أن درجة الغليان تنخفض بانخفاض الضغط الجوي أو بانخفاص الضغط عموما بواسطة [[مضخة تفريغ|مضخة فراغية]].]]
السائل المشبع هو السائل الذي يحتوي على طاقة حرارية بقدر ما يستطيع بدون أن يغلي (البخار المشبع يحتوي على كمية من الحرارة تجلعه كبخار دون أن يتكثف).

'''درجة حرارة التشبع''' تعني نقطة الغليان: درجة حرارة التشبع هي الدرجة المقابلة لضغط التشبع الذي يتحول عندها السائل إلى الحالة الغازية. يمكن القول أن السائل يكون مشبع [[طاقة حرارية|بالطاقة الحرارية]] وعند إضافة جزأ صغير منها يبدأ في [[تحول طوري|التحول]] إلى الحالة الغازية.

إذا ظل الضغط ثابت فإن البخار المتواجد عند درجة حرارة التشبع سيتكثف أثناء إزالة الحرارة منه. وبالمثل فإن السائل المتواجد عند ضغط ودرجة حرارة التشبع سيتبخر أثناء إضافة [[حرارة|الحرارة]] له.

تشير نقطة الغليان إلى درجة الحرارة التي عندها الضغط البخاري للسائل يساوي الضغط الجويظن لذلك فإن نقطة الغليان لا تعتمد على الضغط في هذه الحالة. يتم نشر نقطة الغليان للسوائل المختلفة عند [[ظروف قياسية من الضغط ودرجة الحرارة|الضغط القياسى]] حسب [[المعهد الوطني للمعايير والتقنية]] والذي يساوي 101.325 كيلوباسكال أو 1 [[ضغط جوي]]. كلما ارتفعنا عن سطح الأرض قل الضغط وبالتالي تقل نقطة الغليان. تزداد نقطة الغليان كلما زاد الضغط حتى [[نقطة حرجة (توضيح)|النقطة الحرجة]] حيث تكون خواص السائل والغاز متمائلة. لا يمكن أن تزداد نقطة الغليان عن النقطة الحرجة. وبالمثل فإن نقطة الغليان تقل كلما قل الضغط حتى نصل إلى [[نقطة ثلاثية|النقطة الثلاثية]] ولا يمكن أن تقل أكثر من ذلك.

يمكن قياس نقطة الغليان إذا علم كلا من حرارة التبخير والضغط البخاري للسائل وذلك من [[معادلة كلاوزيوس-كلابيرون]]:

:<math>T_\text{B} = \Bigg(\frac{1}{T_0} - \frac{R\,\ln \frac{P}{P_0}}{\Delta H_\text{vap}}\Bigg)^{-1},</math>

حيث:
:<math>T_B</math> هي نقطة الغليان عند الضغط المطلوب قياسها عنده.
:<math>R</math> [[ثابت الغازات العام]] ،
:<math>P</math> هو الضغط البخاري للسائل عند الضغط المطلوب،
:<math>P_0</math> هو الضغط الذي عنده درجة الغليان Toتكون معلومة ( غالبا تكون عند 1 ضغط جوي أو 100 كيلو [[باسكال (توضيح)|باسكال]])،
:<math>\Delta H_\text{vap}</math> [[حرارة تبخر|حرارة التبخر]] للسائل.
:<math>T_0</math>هو درجة حرارة الغليان.

'''ضغط التشبع''': هو الضغط المقابل لدرجة حرارة التشبع والذي عنده يتحول السائل للحالة البخارية. هناك علاقة مباشرة بين ضغط التشبع ودرجة حرارة التشبع حيث مع زيادة ضغط التشبع يزيد معه درجة حرارة التشبع.

إذا ظلت درجة حرارة [[نظام (علوم)|النظام]] ثابتة، فإن البخار الموجود عند ضغط التشبع ودرجة حرارة التشبع سيبدأ في [[تكثيف|التكثف]] للحالة السائلة مع زيادة الضغط.

هناك أتفاقيتان حول نقطة الغليان للماء عند الضغط الجوي. نقطة الغيان العادية عند الضغط الجوي (1 ضغط جوي) تساوي 99.97 درجة سليزيوس. يزعم الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية أن نقطة غليان الماء هي 99.61 درجة سليزيوس عند الضغط الجوي.<ref>[http://goldbook.iupac.org/S05921.html Standard Pressure] IUPAC defines the "standard pressure" as being 10<sup>5</sup> Pa (which amounts to 1 bar). {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170219204518/http://goldbook.iupac.org/S05921.html |date=19 فبراير 2017}}</ref><ref name=iupac>{{استشهاد بدورية محكمة |مؤلف=Cox, J. D. |تاريخ=1982 |عنوان=Notation for states and processes, significance of the word standard in chemical thermodynamics, and remarks on commonly tabulated forms of thermodynamic functions |صحيفة=Pure and Applied Chemistry |المجلد=54 |العدد=6 |doi=10.1351/pac198254061239}}</ref><ref>[http://highered.mheducation.com/sites/dl/free/0073529214/395307/appdxs1_2.pdf Appendix 1: Property Tables and Charts (SI Units)], Scroll down to Table A-5 and read the temperature value of 99.61&nbsp;°C at a pressure of 100 kPa (1 bar). Obtained from McGraw-Hill's Higher Education website. {{استشهاد بويب |مسار=http://highered.mheducation.com/sites/dl/free/0073529214/395307/appdxs1_2.pdf |عنوان=نسخة مؤرشفة |تاريخ الوصول=25 أبريل 2017 |تاريخ أرشيف=1 مارس 2013 |مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20130301124000/http://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0073529214/395307/appdxs1_2.pdf |حالة المسار=dead }}</ref> عندما نصل إلى قمة جبل أفرست وهي على ارتفاع 8848 متر فإننا نجد أن الضغط عنده يساوي 34 كيلوباسكال ونقطة غليان الماء أصبحت 71 درجة سليزيوس.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Barometric pressures on Mt. Everest: New data and physiological significance|مسار=https://archive.org/details/sim_journal-of-applied-physiology_1999-03_86_3/page/1062|تاريخ=1999|صحيفة=Journal of Applied Physiology|العدد=3|المجلد=86|صفحات=1062–6|مؤلف=West, J. B.|pmid=10066724}}</ref>

== طالع أيضا ==

* [[نقطة الوميض]]
* [[درجة حرارة حرجة]]
* [[نقطة ثلاثية]]

== المصادر ==
{{مراجع}}

{{حالات المادة}}
{{شريط بوابات|الفيزياء|الكيمياء|كيمياء فيزيائية}}
{{ضبط استنادي}}

[[تصنيف:كميات الأرصاد الجوية]]
[[تصنيف:خواص المواد]]
[[تصنيف:درجة الحرارة]]
[[تصنيف:غازات]]