Was passiert, wenn man Wodka in der Mikrowelle erhitzt?

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?

Antworten (4)

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:

  • Sowohl Alkohol als auch Wasser verdunsten ständig;
  • Die Mikrowelle erhitzt den Wodka wie jede andere Lösung auf Wasserbasis;
  • Sobald die Temperatur des Wodkas 78,2 °C erreicht , kocht er.

Wenn Sie andererseits eine fest verkorkte Flasche Gin verwenden , passiert das !

Wodka ist im Wesentlichen eine Mischung aus Ethanol und Wasser. Da Wasser polarer ist als Ethanol, würde die Mikrowelle es leichter erhitzen. Das heißere Wasser würde dann Wärme auf den Wodka übertragen (so dass sowohl die Mikrowelle als auch das heißere Wasser, das ihn umgibt, Wärme liefern). Wenn also Wodka, wenn diese beiden Dinge passieren, weniger heiß wird als das Wasser und das Wasser seinen Siedepunkt erreichen kann, bevor der Wodka es tut, dann kocht das Wasser ab und der Wodka bleibt zurück; wenn nicht passiert das gegenteil.
Ich nehme an, Sie meinen oben Alkohol und nicht Wodka. Wenn man bedenkt, dass es sich um eine echte Mischung handelt und die beiden Komponenten nicht getrennt sind, halte ich es nicht einmal für möglich, dass eine kocht, die andere jedoch nicht.
Ich hasse es, wählerisch zu sein, aber das Kochen bei 78,2 ° C gilt nur für Alkohol. Mit Wasser gemischt hängt der Siedepunkt von der Alkoholkonzentration ab und liegt zwischen 78 und 100 °C.
@PaulJ.Gans eigentlich ist das falsch, Ethanol siedet bei 78,37 ... wenn Sie auf den Wert klicken, gelangen Sie zu Chemistry.SE, wo jemand das tatsächlich für uns berechnet hat.
Warum nicht? Wenn es offensichtlich erscheint, dass beim Mischen von Wasser und Salz und Kochen nur das Wasser kocht und nicht das Salz, warum ist es dann so seltsam, dass das Ethanol kocht, während das Wasser nicht kocht?
@Fandos: Im Prinzip würde das Salz auch verdampfen, aber sein Dampfdruck bei 100 C ist sehr sehr klein. Im Fall einer Wasser-Wodka-Mischung haben sowohl das Wasser als auch der Alkohol angemessene Dampfdrücke.
Nebenbei bemerkt, gesalzenes Wasser kocht sowieso nicht bei der gleichen Temperatur.
Diese Antwort und die verlinkte bei Chemistry.SE sind falsch. Wodka besteht zu etwa 40 Vol.-% aus Ethanol und siedet bei etwa 84 °C. Dies ist in diesem Diagramm deutlich zu sehen . Wir können das überprüfen, indem wir feststellen, dass 40 % V/V ein Molenbruch von 0,17 ist, und Pauls akademischere Ressource verwenden :)

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 Temperatur gegen Zeit

k 1 : Wodka; k 2 : nur Wasser; k 3 : Gasgemisch.

k 3 > k 2 , k 3 > k 1 , 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, k 2 > k 3 , da die spezifische Wärmekapazität des Wassers höher ist als die des Ethanols:

C e t h < C w a t
x C e t h + ( 1 x ) C w a t < C w a t
x der Ethanolprozentsatz in der Mischung ist.

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.