Влияние содержащего этанол бензина на двигатель — Компания «Лакор»

Вам необходимо знать

Существует большая путаница относительно влияния топлива с содержанием этанола на двигатели морского назначения и на средства поддержания топлива в хорошем состоянии.

По мнению Брайана Клюге, директора отдела комплектующих компании Mercury Marine, качество всех марок бензина, с добавлением этанола или без него, со временем ухудшается (деградирует) из-за испарения, присутствия воды и окисления. Однако этанол может привести к усугублению этой деградации бензина.

Разделение фаз

Бензин E10 (топливо с содержанием этанола до 10 процентов) подвержен процессу разделения фаз, хотя это возникает только при редких условиях. Чистый бензин не обладает способностью поглощения воды, но топливо E10 при определенных условиях может содержать до 0.5 процента воды. Например, 20 галлонов E10 при температуре 60 градусов могут содержать до 12 унций воды. Эти 12 унций воды поглощаются этанолом и проходят по топливной системе без вреда для нее. Способность поглощения воды фактически делает E10 лучшим топливом в идеальных условиях, хотя E0 в основном все еще является более предпочтительным.

Как только топливо достигает полной степени насыщения, в данном случае 12 унций воды, вода и спирт отделяются от бензина и вследствие своей плотности спускаются на дно топливного бака, оставляя верхний слой топлива лишенным этанола, который имеет более низкое октановое число, и тонкий нижний слой, который содержит агрессивную, коррозийную смесь воды и этанола.

Топливные продукты с определенными типами спиртов снижают скорость разделения на фазы, однако на рынке нет продукта – независимо от того, что заявляют производители – который может полностью предотвратить разделение на фазы. Равно как и не существует продукта, который может рекомбинировать, воссоединить разделенные на фазы слои.

E10 присутствует на рынке уже не одно десятилетие, и некоторые географические регионы, особенно на Среднем Западе, больше не предлагают чистый бензин в качестве топлива. Современные двигатели морского исполнения разработаны и изготовлены для заправки как топливом марки E10, так и чистым бензином.

Переход от чистого бензина на топливо E10

Большинство проблем, связанных с E10, возникают при переходе с чистого бензина на E10 или во время сезонного хранения. Проблемы могут возникать в регионах США, где E10 вводится в практику, например, на Восточном побережье и Юго-востоке. Топливная система, в которой использовался только чистый бензин, будет иметь тонкий слой воды на дне топливного бака. Эта вода всасывается заборником топлива в очень малых количествах и проходит через топливную систему без вреда для нее. Обычно это капельки воды, которые вызывают замерзание топливной линии в холодную погоду.
Кроме того, со временем в баке будут образовываться отложения продуктов окисления и загрязнения, когда двигатель работает только на чистом бензине. Отложения образуются несмотря на то, что слой воды тонкий, но система двигателя будет оставаться стабильной.  

Когда вы добавляете в топливный бак E10, вы тем самым добавляете в него новый растворитель. Этанол будет растворять некоторое количество отложений, которые со временем накопились, потенциально снижая стабильность работы двигателя.  

“Кроме этого, при добавлении небольшого количества этанола вероятность разделения на фазы становится очень высокой,” — сказал Эд Альанак, менеджер отдела развития и планирования испытаний двигателей компании Mercury Marine. — «Этот спирт выделяется из топлива в находящуюся ниже воду, при этом воды в топливе будет слишком много, она не будет смешиваться с топливом, и вы получите слой воды и этанола.”
«Этот слой может теперь быть достаточно толстым и глубоким в области, где находится сетчатый фильтр патрубка забора топлива (погруженный) в эту смесь воды,” — добавил он.

В результате патрубок забора топлива всасывает в двигатель смесь воды и этанола.

«Для бензинового двигателя это будет совсем неблагоприятным фактором,» — сказал Альанак.

Проблемы перехода можно ограничить с помощью простых указанных ниже процедур:

Сначала проверить систему на присутствие воды в топливном баке и осмотреть и проверить водоотделительный фильтр (на больших двигателях). Если обнаружена вода, из бака необходимо все насухо выкачать. Кроме того, проверить топливо в баке на прозрачность. Если топливо имеет молочный цвет, плавающие в нем частицы или испускает кислый запах, бак необходимо прочистить.
Качественное чистящее средство, такое как Mercury’s Quickleen Fuel Product, поможет растворить отложения. Первая полная заправка бака должна состоять только из топлива E10 для того, чтобы в баке находилось максимальное количество абсорбирующего воду этанола.

Необходимо всегда следить за фильтрами и их состоянием, при этом рекомендуется всегда иметь при себе дополнительные топливные фильтры на случай возникновения потенциальных проблем с забиванием фильтров.

Сезонное хранение

Сезонное хранение также вызывает проблемы. Температура может в большой степени снизить способность этанола связывать воду.  Помните те самые 20 галлонов топлива, которые смогли поглотить 12 унций воды при температуре 60 градусов? При температуре 20 градусов те же самые 20 галлонов могут поглотить восемь или девять унций воды, приблизительно две трети воды, которая могла бы быть поглощена при идеальных температурах.  
Вода и этанол, которые были поглощены в теплую погоду, теперь разделяются и оседают на дно топливного бака. Во время хранения топливо может также окисляться (вступать в реакцию с кислородом в баке). Окисленное топливо будет издавать кислый запах и будет обесцвеченным. Оно также может иметь мелкие частицы смолы, которые содержатся в нем во взвешенном состоянии.
Окисленное топливо может забивать топливные фильтры, создавать отложения в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом отрицательно влиять на рабочие характеристики двигателя. После того, как топливо окислилось, его невозможно обратно восстановить и превратить в топливо, пригодное для использования.

Компания Mercury рекомендует ставить лодку на хранение с полным топливном баком для снижения количества воздуха, с которым может взаимодействовать топливо, и для снижения вероятности возникновения конденсации.
Компания Mercury также рекомендует добавлять качественный топливный стабилизатор, такой как Mercury’s QuickStor.

Некоторые помещения для хранения требуют, чтобы топливные баки во время сезонного хранения были пустыми. В большинстве случаев в этих помещениях имеются инструменты и насосное оборудование для откачки топлива из двигателя и линий.

Все марки бензина деградируют

Чистый бензин или бензин марки E10 будет со временем деградировать. При этом бензин требует особого внимания к своему состоянию и принятия мер по сохранению его качества, независимо от того, что используется в качестве топлива — чистый бензин или бензин с добавкой этанола.
“На рынке имеются три утвержденных законом типа продуктов, которые позволяют предотвратить связанные с топливом проблемы, независимо от типа бензина,” — сказал Клюге.

Он рекомендует использование следующих продуктов:

• Чистящие средства, которые добавляются к топливу для удаления отложений в топливном баке и двигателе и которые могут быть использованы для краткосрочной чистки или длительного техобслуживания.
• Стабилизаторы, которые помогают снизить темп деградации топлива и приобретения им кислого запаха и которые содержат коррозионные ингибиторы. Стабилизаторы часто используются во время сезонного хранения или тогда, когда топливо не будет потребляться в течение месяца или около этого.
• Средства для предотвращения замерзания, состоящие из спирта, соединяются с топливом в баке и снижают точку замерзания присутствующей воды. Для бензина, содержащего до 10 процентов этанола (E10), средства для предотвращения замерзания не требуются. За дополнительной информацией по топливу E10 и топливным присадкам обращаться на сайт компании Mercury Marine http:// www.mercurymarine.com/service-and-support/storage~ and-maintenance/faqs/outboards/?category=ethanol

Средства Mercury’s Quickleen, Quickare и Quickstor помогают замедлить влияние содержащего этанол бензина на двигатель!

 

Какими характеристиками обладает этанол?

Этанол – это окисленное углеводородное соединение, имеющее высокое октановое число и поэтому пригодное для увеличения уровня октана в неэтилированном бензине. Организация EPA, агентство по защите окружающей среды, отвечающее за установление ряда требований и нормативов для всех используемых в США марок бензина, допускает использование этанола в бензине на уровне до 10 процентов в качестве повышающей октановое число добавки и меры обеспечения благоприятных характеристик чистого сгорания, которое способствует снижению выброса некоторых вредных веществ. Этанол гигроскопичен (т.е. поглощает воду), он легче и быстрее смешивается с водой, чем бензин.  Он обладает отличной от бензина растворимостью, включая способность разрыхлять ржавчину и засорения, которые могут находиться в нетронутом, неразрушенном состоянии в топливной системе.  Он может легче и быстрее удалять пластификаторы и смолы из определенных пластмассовых материалов, на которые только один, чистый, бензин повлиять не может.  Разрыхленные засорения забивают фильтры и могут мешать работе двигателя. Кроме того, этанол является агрессивным, коррозионным агентом для некоторых металлов, особенно в сочетании с водой. Хотя бензин не проводит хорошо электрический ток, этанол обладает значительной способностью проводить электрический ток и поэтому может провоцировать гальваническую коррозию.

Влияет ли этанол на мощность или экономию топлива?

Этанол имеет теплотворную способность, равную 76,000 британских тепловых единиц (BTU — БТУ) на один галлон, что приблизительно на 30 процентов меньше, чем теплотворная способность бензина [приблизительно 109,000 — 119,000 BTU/gal (БТУ/галлон)], бензин E10 должен давать несколько меньший пробег в милях, т.е. снижение приблизительно на 3 процента.
Топлива, содержащие более высокий уровень этанола, будут соответственно приводить к сокращению пробега в милях. Например, топлива марки E85 дают пробег в милях приблизительно на 30 процентов меньше, чем бензин.
Октановое число чистого этанола (крепости 200) равно приблизительно 100 и поэтому пригодно для повышения октанового числа бензина. В блендах E-10 присутствие этанола обеспечивает около 2. 5 – 3 процентов суммарного октанового числа. Влияние на мощность двигателя определяется  результирующим октановым числом топлива с добавкой. В выборе марок топлива для правильной работы необходимо соблюдать осторожность и выбирать топлива с октановым числом, которое рекомендовано для конкретного двигателя, как указано в руководстве по работе, обслуживанию и гарантии (Operation, Maintenance & Warranty Manual).

Могут ли топлива с содержанием этанола влиять на работу традиционных 2-тактных карбюраторных подвесных лодочных моторов?

2-тактные подвесные лодочные моторы не должны испытывать совсем никакого снижения рабочих характеристик или испытывать лишь небольшое их снижение из-за бензиновых топлив, содержащих до 10 процентов этанола, когда моторы эксплуатируются по стандартам согласно рекомендациям компании Mercury. Когда бензин с этанолом используется в первый раз после перехода с топлива с метил-трет-бутиловом эфиром, бак должен быть полностью освобожден от воды перед заправкой бензина с этанолом.  В противном случае может возникнуть разделение на фазы, которое может вызвать забивание фильтра или повреждение двигателя. Вероятно, для владельца лодки лучше в первый раз заправлять топливные баки топливом с этанолом тогда, когда в баке низкий, но некритичный уровень топлива.  Если бак чистый и в нем нет воды, не должно быть никаких трудностей.  Если в баке присутствует вода, то частичная заправка топлива приведет к  разделению на фазы быстрее, т.к. с меньшим содержанием этанола в баке требуется меньше воды для разделения на фазы. Важным фактором для владельцев лодок, с которым они должны считаться, является присутствие  воды в баках их систем. Если двигатель выпуска 1990 года или ранее, то рекомендуется проводить частые осмотры и проверки всех узлов и деталей топливной системы для того. чтобы обнаружить любые признаки утечек, смягчения, затвердения, вздутия или коррозии. Если наблюдается любой признак утечки или ухудшения состояния, то перед дальнейшей работой необходимо заменить поврежденный узел или деталь.

Как этанол влияет на топливный бак из стекловолокна?

Стекловолоконные топливные баки, изготовленные до 1991 года, возможно, были несовместимы с бензином, содержащим этанол. Имеются свидетельства того, что в присутствии этанола некоторые смолы могут вытягиваться из стекловолокна и попадать в двигатель, где они могут вызвать серьезные повреждения. Если используется стекловолоконный бак более старой модификации, связаться с производителем и определить возможность безопасного использования бензина с этанолом в этом баке.

Подвержены ли старые топливные линии отказам и повреждению от топлива на основе этанола? А что происходит с прокладками?

В 1980-ые годы для использования в топливных системах разрабатывалось множество резиновых изделий и комплектующих, способных выдерживать воздействие топлива с содержанием этанола. Если имеются подозрения на то, что резиновые комплектующие и изделия в топливной системе выпущены именно в те годы или еще раньше, то перед использованием марок топлива с содержанием этанола, может быть, целесообразно заменить их более новыми изделиями, которые безопасны и выдерживают воздействие этанола. Посоветоваться с производителем или часто осматривать и проверять эти узлы и детали топливной системы на признаки вздутия или ухудшения состояния и, если обнаружены проблемы, заменить.

В моем регионе этанол заменяет метил-трет-бутиловый эфир (MTBE). Что мне необходимо сделать?

Перед тем, как заливать бензин с этанолом в свой топливный бак, проконсультируйтесь с производителем вашей лодки на предмет необходимости принятия специальных мер предосторожности при использовании топлива, содержащего этанол. Проверьте свой топливный бак на присутствие в нем воды. Если обнаружите любое количество воды, удалите всю воду и полностью просушите бак. В качестве меры предосторожности советуем всегда иметь при себе дополнительные фильтры на случай, если во время работы на лодке фильтр засорится или будет забит.

Имеются ли присадки или добавки, которые могут предотвратить разделение на фазы?

Практически добавок, которые могут предотвратить разделение фаз, не существует. Единственным практическим решением является одно – прежде всего не допускать накопления воды в баке.
Имеются ли добавки, которые при добавлении в топливный бак, позволяют снова смешать разделенную на фазы смесь?
Нет. Единственным способом, который позволяет избежать дальнейших проблем, является удаление воды, утилизация истощенного топлива, чистка бака; и затем необходимо начать с использования свежего обезвоженного топлива.

Есть ли простое решение проблемы конденсации воды в баке при применении этанола?

Лучше всего следить за тем, чтобы, когда двигатель не эксплуатируется, топливный бак был всегда полным. Это позволит уменьшить объем пустого пространства над уровнем топлива в баке  и снизить приток воздуха в бак и отток воздуха из него при температурных колебаниях. Это приведет к уменьшению конденсации на внутренних стенках бака и ограничит воздействие влажности и конденсации на этанол в топливе. 

 

1. ИСПАРЕНИЕ

Более легкие химические вещества в бензине испаряются в баках, имеющих средства вентиляции, тем самым оставляя после этого в баке более тяжелое топливо, которое не принесет вреда двигателю, но может вызвать проблемы с запуском холодного двигателя.

2. ПРИСУТСТВИЕ ВОДЫ

Вода от конденсации оседает и накапливается на дне бака под топливом. Эта вода может стать причиной коррозии и замерзания бензопроводных линий. 

3. ОКИСЛЕНИЕ

Топливо вступает в реакцию с кислородом, образуя новые соединения. Окисление ведет к образованию осадка, смолы и кислотных отложений.  Окисленный бензин будет иметь измененный цвет (обесцвечен), кислый запах, а также может содержать мелкие частицы смолистого вещества во взвешенном состоянии. Окисленное топливо может забить топливные фильтры, стать причиной образования отложений в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом привести к снижению эксплуатационных характеристик двигателя.

Развеяли мифы о бензине, в которые верят многие автомобилисты

Сорта бензина постоянно обновляются, разрабатываются новые виды топлива, у которых немного иные свойства и качества. Эксперты рассказали, что что нужно знать о бензине, развеяли популярные мифы и ответили на частые вопросы.

Качество бензина можно проверить по его цвету

До сих пор среди автомобилистов ходят истории, что качество бензина можно определить по его внешнему виду. Действительно, в советские годы сорта бензина различались по цвету, чтобы снизить возможность незаконных манипуляций. Однако сейчас все сорта выглядят одинаково. С переходом на Евро5 топливо АИ-92 не отличается от АИ-98 ни по цвету, ни по запаху.

Хотя грубый способ оценки качества бензина все же есть. Его можно определить на ощупь. Чистый бензин сушит кожу, а с примесью дизельного топлива (ДТ) — жирный. Между тем этот способ не работает для определения контрафактного бензина.

Более точную оценку качества можно сделать с использованием портативного индикатора качества бензина OKTИС-2.

Согласно требованиям ГОСТа, современный бензин может содержать красители любых цветов, кроме зеленого и голубого. Соответственно практика подкрашивания бензина по-прежнему имеет место, но исключительно для маркировки фирменного продукта и выявления подделок. Насторожить же должен осадок в топливе, чересчур темный или почти коричневый цвет.

Смешивание бензинов с разными ОЧ чревато расслоением смеси

Часто можно услышать такое утверждение, что если смешать бензин марки АИ-92 и АИ-98, то по факту горючее не смешается. Ввиду разной плотности АИ-98 якобы будет собираться, условно говоря, на поверхности 92-го горючего. В результате, когда 98-ой бензин выгорит, детонационная стойкость двигателя к низкооктановому остатку снизится, и это вызовет детонацию и повышенную нагрузку на силовой агрегат. Такое утверждение — миф. Что касается возможного расслоения, то требования стандарта к плотности бензинов едины: она должна находиться в диапазоне 725 — 780 кг/м3 при 15 °С. Ни один товарный бензин за эти пределы не выходит. Поэтому расслоения при их смешивании, тем более в условиях вибрации, не будет. Поэтому, если смешать в равных пропорциях АИ-92 и АИ-98, то получаем по сути аналог 95-го топлива. На работу двигателя данная манипуляция никак не повлияет.

Октановое число говорит о качестве бензина

Также можно встретить мнение, что более дешевое топливо мари АИ-92 отличается невысоким качеством, поскольку предназначено на неприхотливые двигатели. Такие утверждения неверны и опровергаются современным производственным процессом горючего. На самом деле максимальное октановое число, которое бензин получает после крекинга имеет значение 80. Для последующего повышения октанового числа используется различный набор присадок — составов с алкилами, эфирами, спиртами, элементами, повышающими устойчивость горючего к замерзанию. В результате октановое число возрастает до 92, 95, 98 и 100. Другими словами, у топлива с разным октановым числом одна, общая основа.

На АЗС известного бренда всегда хороший бензин

В большинстве случаев качество топлива на известных сетевых АЗС действительно высокое. Однако имеется и много исключений, которые связаны в большинстве случаев с практикой франчайзинга. Дело в том, что право продавать топливо под разрекламированным брендом может приобрести любая мелкая фирма, которой достаточно заключить контракт с компанией верхнего эшелона. Поэтому не редки случаи, когда бензин от головной компании разбавляют некачественным топливом, а октановое число такой «смеси» повышают присадками.

Топливо не стареет

Запасать топливо впрок не имеет смысла, так как оно имеет срок годности. Согласно современным нормам, гарантийный срок хранения автомобильного бензина всех марок составляет 1 год со дня изготовления топлива. При этом скорость деградации бензина зависит от температуры: чем выше температура, тем топливо портится быстрее. Также качество бензина ухудшается быстрее от соприкосновения с воздухом и металлами. Получается, что быстрее всего бензин утрачивает свои свойства в топливном баке автомобиля. Отсюда получаем реальный максимальный срок хранения топлива — полгода.

Бензин не замерзает

Существует мнение, что в отличие от дизельного топлива бензин не замерзает и любые морозы ему нипочем. Однако это не совсем так. Постепенно в баке скапливается конденсат воды, которая опускается ко дну бензобака и скапливается углублении перед бензонасосом. Затем она в виде смеси всасывается в систему топливоподачи и испаряется в камерах сгорания. После выключения силового агрегата часть топлива остается в магистралях, в фильтре и в насосе. Во время сильных морозов вода расслаивается, превращается в крупицы инея внутри жидкости и кристаллизуется, закупоривая проход для бензина. В итоге машина глохнет. Чтобы вода не скапливалась в бензобаке, можно использовать специальные химические средства, которые добавляют в топливо. Они растворяют воду в себе и не дают ей замерзать. Также можно использовать для этих целей пищевой этиловый спирт.

При ДТП бензин в баке может взорваться

Подобный сценарий можно увидеть в кино, однако в реальной жизни такое практически невозможно. Как известно, взрыв провоцирует смешение паров бензина с воздухом. Между тем, топливная система герметична, а вероятность взрыва топливного бака никак не связана с количеством залитого в него топлива. Другое дело — возгорание. При разгерметизации топливопровода и попадании горючего на раскаленный коллектор или горячие элементы системы выпуска, очень вероятен пожар, который трудно погасить.

растворов — Этанол в бензине — испарится ли?

спросил
5 лет, 1 месяц назад

Изменено
4 года назад

Просмотрено
908 раз

$\begingroup$

Если бензин с 10% этанолом хранить несколько недель, испарится ли этанол?

Я читал, что для проверки наличия этанола в газе нужно добавить в емкость немного воды; отметьте уровень и добавьте газ. Если уровень воды остается прежним, он не содержит этанола. Я купил свободный газ этанола, и он прошел тест. Затем я проверил немного газа с 10% этанолом, который хранился примерно 1 месяц в пластиковом газовом баллоне, и получил те же результаты. Согласно моему источнику, уровень воды/этанола должен был подняться.

• растворы
• спирты
• горючее

$\endgroup$

$\begingroup$

Будет ли испаряться этанол, зависит от вашего контейнера. Если контейнер не герметичен, то и ваш газ, и этанол попадут в атмосферу.

Что касается «теста уровня». Обычно этанол хорошо смешивается как с водой, так и с органическими растворителями. Если с топливом так (а я так подозреваю — в основном это углеводороды), то заметных изменений уровня «воды» вы не увидите.

Однако при качественном тесте такого типа следует помнить о нескольких вещах.
В зависимости от диаметра емкости, которую вы использовали, и количества воды и топлива вы получите различное изменение уровня, если таковое имеется. Можно попробовать очень тонкую трубочку и хорошо смешать компоненты. После смешивания дайте фазам некоторое время разделиться, прежде чем проверять уровень.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Охлаждающая наука: испарительное охлаждение с помощью жидкостей

Верните науку домой

Научный проект по испарению

• Автор: Science Buddies, Svenja Lohner on  14 сентября 2017 г.

• Поделиться на Facebook

• Поделиться на Twitter

• Поделиться на Reddit 017

  Поделиться по электронной почте

• Распечатать

Вот это круто! Узнайте, как охладить его с помощью испарения. Авторы и права: Джордж Рецек

Ключевые понятия
Физика
Испарение
Теплообмен
Температура

Введение
Вы когда-нибудь задумывались, почему мы потеем, когда вокруг жарко или когда мы тренируемся? Потоотделение — это спасательная стратегия, которая охлаждает тело и поддерживает его температуру. Без потоотделения организм не может регулировать свою температуру, что может привести к перегреву или даже тепловому удару. Но почему потоотделение имеет охлаждающий эффект? Ответ — испарительное охлаждение. Превращение жидкости, такой как пот, из жидкого состояния в газ требует энергии. Эта энергия берется из нашего тела или пота в виде тепла. Результирующая теплопередача приводит к желаемому эффекту охлаждения. В этом упражнении вы можете понаблюдать за охлаждающей силой в действии — готовы охладиться?

Фон
Процесс перехода жидкости в газообразное состояние называется испарением. Любую жидкость можно превратить в газ, если к жидкости добавить достаточно энергии в виде тепла. Энергия, необходимая для превращения, известна как теплота испарения. Сколько энергии вам нужно, зависит от таких факторов, как тип жидкости или температура окружающей среды. Если на улице уже очень жарко, вам потребуется меньше энергии для испарения жидкости; если очень холодно, вам понадобится больше.

Чтобы превратиться в газ, молекулы, удерживаемые вместе внутри жидкости, должны освободиться, чтобы попасть в воздух. Это означает, что водородные связи, удерживающие молекулы вместе, должны быть разрушены. Так, молекулы, способные образовывать между собой множество водородных связей, гораздо труднее превратиться в газ и имеют более высокую теплоту испарения. Это также влияет на температуру кипения жидкости. Молекулы, очень сильно притягивающие друг друга, начинают кипеть при более высоких температурах по сравнению с теми, у которых притяжение слабое. Более низкая температура кипения обычно означает, что жидкость испаряется быстрее. Вода, например, с одним атомом кислорода и двумя атомами водорода может образовывать две водородные связи на молекулу. Его теплота испарения составляет 2260 джоулей на грамм или 541 калорию на грамм, и он начинает кипеть при 100 градусах Цельсия (212 градусов по Фаренгейту).

Ваше тело использует процесс испарения при потоотделении. Пот, состоящий на 90 процентов из воды, начинает испаряться. Из самого пота извлекается необходимая теплота испарения, что приводит к передаче тепла из жидкого состояния в газообразное. Это приводит к охлаждающему эффекту (так называемому испарительному охлаждению), который помогает поддерживать температуру тела и охлаждает тело, когда становится слишком жарко. Степень охлаждения зависит от скорости испарения и теплоты испарения. В этом упражнении вы узнаете, какая жидкость обладает большей охлаждающей способностью: медицинский спирт или вода. Как вы думаете, что будет больше охлаждаться, когда оно испарится?

Материалы

• Медицинский спирт
• Вода
• Две маленькие чашки или миски
• Столовая ложка
• Пипетка или медицинская пипетка

Подготовка

• Наполните одну маленькую чашку или миску одной столовой ложкой воды.
• Наполните вторую маленькую чашку или миску одной столовой ложкой медицинского спирта.

Процедура

• Отсосать немного воды из первой миски (воды) с помощью пипетки или медицинской пипетки.
• Аккуратно капните одну-две капли на тыльную сторону ладони и распределите жидкость пальцами. Что вы чувствуете, когда вода касается вашей кожи?
• Мягко подуйте на участок кожи, который вы только что покрыли водой. Ваша кожа чувствует себя иначе, когда дуете на воду? Чувствуете разницу температур при обдуве? Каково это?
• Промойте пипетку небольшим количеством медицинского спирта, а затем отсосите немного спирта с помощью пипетки.
• Капните такое же количество жидкости на тыльную сторону другой руки и распределите ее пальцами. Ощущается ли спирт по-другому, когда он касается вашей кожи? Как?
• Снова подуйте на место на руке, куда вы налили спирт . Какое ощущение вы испытываете? Ощущается ли ваша рука теплее или холоднее по сравнению с водой, когда вы дуете на жидкость? Можете ли вы придумать причину, почему?
• Extra : Узнайте, как быстро испаряются медицинский спирт и вода. Налейте одинаковое (небольшое) количество воды и медицинского спирта в две разные чашки и поставьте обе на солнце. Обратите внимание на то, сколько времени требуется для полного испарения жидкости. (В зависимости от того, насколько тепло, это может занять некоторое время.) Какая жидкость испаряется быстрее? Вы даже можете определить скорость испарения, взвешивая чашки в начале и на протяжении всего эксперимента, чтобы выяснить, сколько воды теряется из-за испарения.

Наблюдения и результаты
Вы чувствовали охлаждающую силу воды и медицинского спирта? Обе жидкости должны быть холодными на вашей коже. Если подуть на мокрую руку, вода и спирт испарятся. Воздушный поток также будет способствовать отводу тепла от кожи. Вы должны были заметить, что ваша кожа кажется намного прохладнее, когда вы наносите медицинский спирт на руку, по сравнению с водой. Вода и спирт начнут испаряться, как только вы начнете дуть на руку. По сравнению с водой спирт имеет меньшую теплоту испарения. Это означает, что для одного и того же количества жидкости при испарении воды происходит большая теплопередача по сравнению со спиртом.

Однако это не согласуется с вашим наблюдением о том, что спирт обладает более сильным охлаждающим эффектом, чем вода. Причина этого в том, что количество теплопередачи также зависит от скорости испарения. Поскольку спирт испаряется гораздо быстрее, чем вода, из-за его более низкой температуры кипения (82 по сравнению со 100 градусами Цельсия), он способен отводить от кожи больше тепла. Это означает, что за определенное время испаряется гораздо больше спирта, чем воды. Вы, вероятно, заметили это также, когда выполняли дополнительную работу, вынося такое же количество алкоголя и воды на солнце и контролируя скорость их испарения. Другими факторами, влияющими на скорость испарения, являются площадь поверхности, температура и воздушный поток.

Очистка
Смойте неиспользованный медицинский спирт в раковину большим количеством холодной воды.