نقطهٔ جوش (بهانگلیسی:Boiling point) دمایی است که در آنفشار بخار مایع بافشار محیط اطراف آن برابر میشود.[۱][۲] در این دما جنبش مولکولهای مایع به بیشترین مقدار ممکن تحت آنفشار میرسد.
دمای جوش یک مایع با تغییر فشار محیط اطراف تغییر میکند. مایعی که در داخلخلاء نسبی باشد دمای جوش کمتری نسبت به همان مایع در داخلفشار اتمسفریک خواهد داشت.دمای جوش عادی (که به آن دمای جوش اتمسفریک نیز میگویند) حالت خاصی است که در آن فشاربخار مایع برابر فشاراتمسفریک درسطح آبهای آزاد گردد، یعنی ۱اتمسفر.[۳][۴]دمای جوش استاندارد توسطآیوپاک از سال ۱۹۸۲ به صورت، دمایی که جوشش در فشار ۱بار شروع میشود، تعریف شده است.[۵]
نقطهٔ جوش یکماده، حالتی است که در آنفشار بخار مایع با فشاربخار اطراف مایع یکسان میشود. با افزایش فشار، نقطهٔ جوشمایع افزایش مییابد و با کاهش آن نقطه جوش کاهش مییابد. همچنیننیروهای بین مولکولی و نوع ایزومرهای هندسی نیز در میزان نقطه جوش یک ماده نقش دارند. نقطه جوش یکمایع به صورت درجه حرارتی تعریف میشود که در آن فشار بخار مایع برابر با فشار بیرونی باشد. چنانچه فشار خارج ۷۶۰میلیمتر جیوه باشد. یک مایع وقتی خواهد جوشید که فشار بخار آن برابر با این مقدار باشد.
برای مثالآب وقتی از دمای ۱۰۰Cْ خواهد جوشید که فشار خارجی و فشار بخار آن برابر با ۷۶۰ میلیمترجیوه باشد. در فشار ۵۲۶ میلیمتر جیوه آب در ۹۰Cْ میجوشد و اگر فشار را به ۹٫۲ میلیمتر برسانیم نقطه جوش آب در ۱۰Cْ خواهد بود به این علت است که نقطه جوشآب در ارتفاعات کمتر از مناطق نزدیک به سطحدریا میباشد.
وقتی که فشار بخار یک مایع با فشار جو برابر میشود، مایع شروع به جوشیدن میکند. در ایندما، بخار حاصل در داخل مایع سبب ایجاد حباب و غلیان خاص جوشش میشود. تشکیل حباب در دمای پایینتر از نقطه جوش غیرممکن است، زیرا فشارجو بر سطح مایع که بیش از فشار داخل آن است، مانع از تشکیل حباب میشود. دمای مایع در حال جوش تا هنگامی که تمام مایع بخار نشده است، ثابت میماند در یک ظرف بدون درپوش حداکثر فشار بخاری که هرمایع میتواند داشته باشد برابر با فشار جو میباشد.
فشار بخار هر مایع تنها از روی دما معین میشود؛ بنابراین اگر فشار بخار ثابت باشد دما نیز ثابت است. برای ثابت ماندن دمای یک مایع در حال جوش باید به آنگرما داده شود؛ زیرا در فرایند جوش مولکولها با انرژی زیاد از مایع خارج میشوند. اگر سرعت افزایش گرما بیش از حداقل لازم برای ثابت نگهداشتن دمای مایع در حال جوش باشد، سرعت جوشش زیاد میشود ولی دمای مایع بالا نمیرود.
مقدار انرژی گرمایی مایع اشباع به میزانی است که اضافه شدن مقدار بسیار بسیار کمی انرژی باعث جوشیدن مایع میشود.
دمای اشباع هماندمای جوش است. دمای اشباع وابسته به فشاری است که فشار اشباع خوانده میشود و آن دمایی است که در آن مایع با شروع جوشش تغییر فاز داده و تبدیل به بخار میشود. دمای اشباع و فشار اشباع به همدیگر کاملاً وابستهاند به این معنی که هر فشاری، دمای اشباع مخصوص به خود را دارد یا برعکس هر دمایی فشار اشباع مخصوص به خود دارد و با تغییر هر کدام دیگری نیز تغییر میکند.
نقطه جوش یک مایع با تغییر فشار خارجی تغییر میکند. نقطه جوش نرمال یک مایع، دمایی است که در آن فشار بخار مایع برابر با یک اتمسفر باشد. نقطه جوش داده شده در کتابهای مرجع، نقاط جوش نرمال میباشند. نقطه جوش یک مایع را میتوان از منحنی فشار بخار آن بدست آورد و آن دمایی است که در آن فشار بخار مایع با فشار وارد بر سطح آن برابری میکند.
نوسانات فشار جو در یکموقعیت جغرافیایی، نقطه جوش آب را حداکثر تا ۲Cْ تغییر میدهد؛ ولی تغییر محل ممکن است باعث تغییرات بیشتر شود، متوسط فشاری که هواسنج در سطح دریا نشان میدهد یکاتمسفر، ولی در ارتفاعات بالاتر کمتر از این مقدار است؛ مثلاً در ارتفاع ۵۰۰۰ پایی (۱۵۲۴ متر) از سطحدریا متوسط فشاری کهفشارسنج نشان میدهد ۰٫۸۳۶atm است و نقطه جوش آب در این فشار ۹۵٫۱Cْ میباشد.
اگر نقطه جوش نرمال مایعی بالا باشد یا مایع در اثر گرما تجزیه شود، میتوان با کاهش فشار آن را در دماهای پایین به جوش آورد از این روش برایتقطیر مایعات در خلأ استفاده میشود؛ مثلاً با کاهش فشار تا ۰٫۰۱۲۱atm میتوان نقطه جوش آب را به ۱۰Cْ رساند که بهطور قابل ملاحظه پایینتر از دمای معمولی است، رساند. با کاهش فشار میتوان آب غیرضروری بسیاری از فراوردههای غذایی را خارج کرده و آنها را تغلیظ کرد. در این روش دمای فراورده مورد نظر به دمایی که ممکن است سبب تجزیه یا تغییر رنگ آن شود، نمیرسد.
↑Goldberg, David E. (1988).3,000 Solved Problems in Chemistry (1st ed.). McGraw-Hill. section 17.43, p. 321.ISBN0-07-023684-4.
↑Theodore, Louis; Dupont, R. Ryan; Ganesan, Kumar, eds. (1999).Pollution Prevention: The Waste Management Approach to the 21st Century. CRC Press. section 27, p. 15.ISBN1-56670-495-2.
↑Cox, J. D. (1982). "Notation for states and processes, significance of the word standard in chemical thermodynamics, and remarks on commonly tabulated forms of thermodynamic functions".Pure and Applied Chemistry.54 (6): 1239.doi:10.1351/pac198254061239.