Da Ethanol eine niedrigere Dielektrizitätskonstante als Wasser hat, würde sich das Wasser erhitzen und vor dem Ethanol kochen? Würde das Wasser Wärme auf das Ethanol übertragen und es, da Ethanol einen niedrigeren Siedepunkt hat, vor dem Wasser zum Kochen bringen?
In einer Mikrowelle wird die EMW-Energie auf die Wassermoleküle übertragen, aber da sie in unmittelbarem Kontakt mit anderen Molekülen stehen (wie in jedem Lebensmittel), wird das gesamte Volumen erhitzt. Sie werden keine Zwei-Temperatur-Mischung haben.
In einem flüssigen Gemisch wie Ethanol-Wasser verdampfen beide Komponenten teilweise. Wenn der kombinierte Dampfdruck der beiden gleich dem Außendruck ist, sagen wir 1 atm, kocht die Mischung. Die Komponenten kochen NICHT getrennt. Außerdem unterscheiden sich die Zusammensetzung des Dampfes und die Zusammensetzung der Flüssigkeit voneinander. Dies ist das Grundprinzip der Destillation.
Um die Sache noch schlimmer zu machen, können intermolekulare Wechselwirkungen zwischen den beiden verschiedenen molekularen Spezies dazu führen, dass "seltsame" Dinge passieren. Beispielsweise kann das Gemisch bei einigen Konzentrationen bei einer Temperatur ÜBER dem Siedepunkt jeder reinen Komponente sieden. Bei anderen Gemischen kann das Sieden bei einer Temperatur UNTER dem Siedepunkt jeder Komponente stattfinden.
Es gibt ein Diagramm des tatsächlichen Siedesystems für Alkohol-Wasser bei
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Vapor-Liquid_Equilibrium_Mixture_of_Ethanol_and_Water.png
Dieses Diagramm funktioniert folgendermaßen: Wählen Sie eine Konzentration (ein Molenbruch ist der Prozentsatz der Mischung nach Anzahl der Moleküle einer Art) und eine Temperatur. Bewegen Sie das Diagramm vom Molenbruch nach oben zur Temperatur. Das ist der Systempunkt. Wenn der Systempunkt unterhalb der Dampflinie liegt, ist das System bei dieser Temperatur und Konzentration flüssig. Wenn es sich über der Flüssigkeitslinie befindet, ist das System bei dieser Temperatur und Konzentration vollständig Dampf.
Befindet sich der Systempunkt dazwischen, kann man die Flüssigkeitszusammensetzung ablesen, indem man nach links geht, bis die Linie getroffen wird, und dann bis zur Konzentration herunterliest. Wenn die Dampfzusammensetzung gewünscht wird, lesen Sie andersherum.
Beachten Sie, dass das Alkohol/Wasser-System eine Zusammensetzung weit über der reinen Alkoholseite des Diagramms hat, bei der der Siedepunkt des Systems unter dem Siedepunkt von Alkohol liegt.
Ich sehe keinen Grund, irgendetwas zu denken, aber Folgendes wird passieren:
Wenn Sie andererseits eine fest verkorkte Flasche Gin verwenden , passiert das !
Vladimir Kalitvianski beantwortet die Hälfte Ihrer Frage. Ich werde versuchen, die zweite Hälfte zu beantworten und eine allgemeine Erklärung zu geben.
Angenommen, die Probe ist klein genug, sodass es keinen signifikanten Gradienten gibt (oder nehmen Sie an, dass ein Gradient nur ein einzelnes Diagramm ungenauer macht), beginnen Sie mit dem Erhitzen. Wie beantwortet, erwärmen sich beide im gleichen Tempo, da sie homogen gemischt sind. Wenn Sie Moleküle auseinandernehmen könnten, gäbe es einen kleinen Unterschied, der jedoch auf makroskopischer Ebene völlig vernachlässigbar ist.
Dann werden 78,37 Grad erreicht. Die Temperatur wird für einen Moment stabilisiert, während das Ethanol kocht, da die gesamte absorbierte Wärme zum Kochen des Alkohols bei konstanter Temperatur verbraucht wird.
Wenn dann der gesamte Alkohol gasförmig ist (ich nehme an, dass der Behälter geschlossen, aber groß genug ist), steigt die Temperatur weiter an. 100 Grad werden erreicht und wieder stabilisiert sich die Temperatur, bis das gesamte Wasser gekocht hat.
Hier ist die ungefähre Darstellung von Temperatur über Zeit (die Zustandsänderung ist in jedem realen System glatt).
: Wodka; : nur Wasser; : Gasgemisch.
, , da ich davon ausgehe, dass ein geschlossener adiabatischer Empfänger die Wärmekapazität von Gas geringer ist als die von Flüssigkeit (bei Wasser habe ich nicht nach Alkohol gesucht). Das heißt, bei gleicher Wärmemenge steigt die Gastemperatur schneller an. Ebenfalls, , da die spezifische Wärmekapazität des Wassers höher ist als die des Ethanols:
Hinweis: Die Grafik ist nicht sehr genau, da die zweite Steigung etwa 2-mal steiler sein sollte als die erste, wenn man von einer Mikrowelle mit konstanter Leistung ausgeht.
Anmerkung 2: Bitte entschuldigen Sie sich und korrigieren Sie eventuelle Sprachfehler, ich bin kein Muttersprachler.
Benutzer18684
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Paul J. Gans
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Francisco Präsenz
Paul J. Gans
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mmc