lu.se

Nationellt resurscentrum för fysik

Institutionen för Fysik, Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Koka vatten

 

Vatten kokar vid lägre temperatur än 100 grader Celsius om lufttrycket är lägre än normalt. Med en vanlig vakuumpump för vinflaskor kan man sänka trycket tillräckligt för att varmt vatten (ungefär 55 grader) från kranen i köket ska börja koka.

Hur fungerar det?

Fyll flaskan med så varmt vatten som möjligt från kranen. Fyll ganska högt upp i flaskan, ungefär till den punkt där flaskan börjar smalna av, annars blir det svårt att få försöket att fungera.

När man pumpar sjunker trycket i flaskan och vattnet börjar koka även om det fortfarande bara är ca 50 grader varmt. Man kan försäkra sig om att vattnet inte är "kokhett" genom att känna på flaskan.

Lite mer detaljer: när man pumpar sjunker trycket i flaskan och gaser som är lösta i vattnet frigörs i en sky av bubblor. Efter några pumptag är nästan all luft ute ur flaskan och gasen ovanför vattenytan är mest vattenånga - genomskinlig! Lägg märke till att kokningen är som intensivast precis då man drar upp pumpen - just då är volymen ovanför vätskeytan som störst och trycket som lägst.

Kokningen upphör om man slutar pumpa. Kokningen tillför vattenånga i flaskan och trycket blir så högt att kokningen avstannar.

Genom att lägga en kall och våt servett runt flaskhalsen kan man få vattnet att koka igen. Konstigt? Den kalla servetten har två effekter: 1) vattenånga kondenseras på den kalla flaskväggen och ångans tryck minskar eftersom det är färre vattenmolekyler i gasfas. 2) vattenmolekylerna i gasfas kyls av något och rör sig långsammare. Färre och långsammare molekyler innebär lägre tryck och därmed lägre koktemperatur - vattnet kokar igen!

 

Arbeta med försöket i fysikundervisningen

 

Möjliga kunskapsmål och insikter

  • Vattens koktemperatur beror på trycket
  • Vattnets fasövergångar - kokning, kondensation
  • Lufttrycket sjunker med höjd över havet
  • I relation till kylfällan - vattenångans tryck beror på temperatur och på hur många vattenmolekyler gasen innehåller.

Huvudpoängen med försöket är att man kan göra elevaktivitet av något som vanligtvis är ett demonstrationsexperiment.

En relativt vanlig missuppfattning är att syrgas och vätgas bildas när vatten kokar. Det finna flera undersökningar om elevers uppfattningar om materians uppbyggnad, som i vid mening behandlar både t.ex. atombegreppet och materians olika faser.

En sådan underökning är:

 Materians uppbyggnad (PDF, 165 kB),

utförd inom Nordlab-projektet.