ما هي درجة غليان الماء؟ وما العوامل المؤثرة عليها؟

درجة غليان الماء

تبلغ درجة غليان الماء 100 درجة مئوية أو 212 درجة فهرنهايت عند ضغط جوي مقداره واحد باسكال، وهي تعادل 373.2 درجة في مقياس كلفن،^[١][٢] ويجدر بالذكر هنا أن الغليان (بالإنجليزية: Boiling) يُعرف بأنه مرحلة انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وعادة ما يحدث عند تسخين السائل إلى درجة الغليان، وهي الدرجة التي يكون عندها ضغط بخار السائل هو نفسه الضغط الخارجي المؤثر على سطحه.^[٣]

العوامل المؤثرة على درجة غليان الماء

تعتمد نقطة الغليان على العديد من العوامل منها:^[٤]

• الضغط الجوي: تتغير نقطة غليان الماء وفقًا لضغط محيطه، إذ يحتاج كسر الروابط بين الجزئيات المزيد من الطاقة عند الضغط الجوي المرتفع، وبالتالي يمكن القول إنّ الضغط المرتفع يرفع نقطة الغليان بينما وفي المقابل يساهم الضغط المنخفض في تخفيضها.
• وجود الشوائب: فالماء الذي يحتوي على شوائب تكون درجة غليانه أعلى من الماء النقي، وذلك ينطبق على الماء المالح الذي له درجة غليان أعلى من الماء النقي.

تُعرف ظاهرة ارتفاع درجة الغليان (بالإنجليزية: Boiling Point Elevation) بأنها تلك الظاهرة التي تحدث عند زيادة درجة غليان سائل (مذيب) عند إضافة مركب آخر إليه، بحيث تصبح درجة الغليان للمحلول أعلى من درجة الغليان للمذيب النقي (الماء النقي)، ويعتمد ارتفاع درجة الغليان خلال هذه الظاهرة على عدد الجسيمات الذائبة في المحلول، كما أنّ التفاعلات بين المذيب والذائب لا تؤثر على ارتفاعها.^[٥]

الفرق بين غليان الماء وتبخره

يكمن الفرق بين غليان الماء وتبخره من خلال عدة نقاط هي:^[٦]

• السرعة: حيث تكون عملية الغليان أسرع من عملية التبخر.
• درجة الحرارة المطلوبة لحدوث العملية: تحدث عملية التبخر عند أية درجة حرارة تفوق درجة تجمد الماء، وفي المقابل فإنّ عملية الغليان تحدث عندما يصل الماء إلى درجة حرارة محددة، وهي التي تسمّى نقطة الغليان، ومن الجدير بالذكر بأن درجة غليان الماء عند مستوى سطح البحر تساوي 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت).
• تكوّن الفقاعات: لا يتم تكوين الفقاعات في عملية التبخر، فعندما يتبخر الماء فإنّ الجزيئات تترك الماء بشكل منفرد لتصبح جزءاً من الهواء، أما في عملية الغليان فإنّ الماء يتحوّل إلى غاز بسرعة كبيرة كما تتكوّن فقاعات من بخار الماء.
• موقع التحوّل إلى غاز: تحدث عملية التبخر على سطح الماء فقط، أما في عملية الغليان فإنّ الفقاعات تتشكّل أولاً في قاع الإناء، ثم تنتقل إلى أطرافه، وعند الوصول إلى نقطة الغليان فإنها تنتشر في جميع أنحائه.
• مصدر الطاقة: يتطلب الغليان عادة مصدراً خارجياً للطاقة، بينما يستخدم التبخر الطاقة الموجودة بالفعل في الماء، ومن الجدير بالذكر بأنّ التبخر يعتبر عملية تحدث بشكل طبيعي بعكس الغليان الذي لا يحدث بشكل طبيعي.
• تغير درجة حرارة الماء: تظل درجة حرارة الماء ثابتة عند نقطة الغليان أثناء عملية غليان الماء، أما عملية التبخر فتؤدي إلى خفض درجة حرارة سطح الماء.