Вриењето, како што видовме, е исто така испарување, само што е придружено со брзо формирање и раст на меурчиња од пареа. Очигледно, за време на вриење потребно е да се снабдува одредена количина топлина на течноста. Оваа количина на топлина се користи за формирање на пареа. Покрај тоа, различни течности со иста маса бараат различни количини на топлина за да ги претворат во пареа на точката на вриење.
Експериментите утврдиле дека испарувањето на вода со тежина од 1 kg на температура од 100 °C бара 2,3 10 6 J енергија. За испарување на 1 kg етер земен на температура од 35 °C, потребни се 0,4 10 6 J енергија.
Затоа, за да не се промени температурата на испарувачката течност, треба да се испорача одредена количина топлина на течноста.
Физичкото количество кое покажува колку топлина е потребна за претворање на течност со тежина од 1 kg во пареа без промена на температурата се нарекува специфична топлина на испарување.
Специфичната топлина на испарување се означува со буквата L. Неговата единица е 1 J/kg.
Експериментите утврдија дека специфичната топлина на испарување на водата на 100 °C е еднаква на 2,3 10 6 J/kg. Со други зборови, за претворање на 1 kg вода во пареа на температура од 100 °C, потребни се 2,3 10 6 J енергија. Следствено, на точката на вриење, внатрешната енергија на супстанцијата во состојба на пареа е поголема од внатрешната енергија на истата маса на супстанција во течна состојба.
Табела 6.
Специфична топлина на испарување на одредени супстанции (при точка на вриење и нормален атмосферски притисок)
Во контакт со ладен предмет, водената пареа кондензира (сл. 25). Ова ја ослободува енергијата апсорбирана за време на формирањето на пареа. Прецизни експерименти покажуваат дека, кога се кондензира, пареата ја ослободува количината на енергија што отишла во нејзиното формирање.
Ориз. 25. Кондензација на пареа
Следствено, кога 1 kg водена пареа на температура од 100 °C се претвора во вода со иста температура, се ослободуваат 2,3 10 6 J енергија. Како што може да се види од споредбата со други супстанции (Табела 6), оваа енергија е доста висока.
Енергијата ослободена при кондензација на пареа може да се искористи. Во големите термоелектрани, пареата исцрпена од турбините се користи за загревање на водата.
Вака загреаната вода се користи за греење на згради, бањи, перални и за други домашни потреби.
За да се пресмета количината на топлина Q потребна за трансформирање на течност од која било маса земена на точката на вриење во пареа, специфичната топлина на испарување L мора да се помножи со масата m:
Од оваа формула може да се утврди дека
m = Q / L, L = Q / m
Количината на топлина ослободена од пареа со маса m, која се кондензира на точката на вриење, се одредува со истата формула.
Пример. Колкаво количество енергија е потребно за претворање на 2 kg вода, земени на температура од 20 °C, во пареа? Ајде да ги запишеме условите на проблемот и да го решиме.
Прашања
- На што се троши енергијата што се испорачува на течноста при вриење?
- Што покажува специфичната топлина на испарувањето?
- Како можете експериментално да покажете дека енергијата се ослободува кога пареата се кондензира?
- Колкава е енергијата што ја ослободува 1 кг водена пареа при кондензација?
- Каде во технологијата се користи енергијата што се ослободува за време на кондензацијата на водената пареа?
Вежба 16
- Како треба да разбереме дека специфичната топлина на испарување на водата е 2,3 10 6 J/kg?
- Како треба да разбереме дека специфичната топлина на кондензација на амонијакот е 1,4 10 6 J/kg?
- Која од 6-те супстанции дадени во табелата, кога се претвора од течност во пареа, има внатрешна енергија која најмногу се зголемува? Оправдајте го вашиот одговор.
- Колкава количина на енергија е потребна за претворање на 150 g вода во пареа на температура од 100 °C?
- Колку енергија треба да се потроши за 5 kg вода, земена на температура од 0 °C, да зоврие и да се испари?
- Колкаво количество енергија ќе ослободи водата со тежина од 2 kg кога ќе се олади од 100 до 0 °C? Колкава количина на енергија ќе се ослободи ако наместо вода земеме иста количина на пареа на 100 °C?
Вежбајте
- Со помош на Табела 6, определи која од супстанциите има поголемо зголемување на внатрешната енергија кога се претвора од течност во пареа. Оправдајте го вашиот одговор.
- Подгответе извештај за една од темите (по избор).
- Како се формираат роса, мраз, дожд и снег.
- Циклусот на водата во природата.
- Лиење на метал.
Дали знаете колкава е температурата на вриење за супа? 100˚С. Ни повеќе, ни помалку. На иста температура, котелот врие и тестенините се сварат. Што значи тоа?
Зошто кога тенџере или котел постојано се загреваат со запален гас, температурата на водата внатре не се искачува над сто степени? Факт е дека кога водата ќе достигне температура од сто степени, целата влезна топлинска енергија се троши за преминување на водата во гасовита состојба, односно испарување. До сто степени испарувањето се случува главно од површината, а по достигнувањето на оваа температура водата врие. Вриењето е исто така испарување, но само низ целиот волумен на течноста. Во водата се формираат меурчиња со топла пареа и, бидејќи се полесни од водата, овие меурчиња пукаат на површината, а пареата од нив испарува во воздухот.
Кога се загрева, температурата на водата се зголемува до сто степени. По сто степени, со дополнително загревање, температурата на водената пареа ќе се зголеми. Но, додека целата вода не зоврие на сто степени, нејзината температура нема да се зголеми, без разлика колку енергија ќе нанесете. Веќе сфативме каде оди оваа енергија - до преминот на водата во гасовита состојба. Но, бидејќи постои таков феномен, тоа значи дека мора да има физичката количина што го опишува овој феномен.И таква вредност постои. Се нарекува специфична топлина на испарување.
Специфична топлина на испарување на водата
Специфичната топлина на испарување е физичка количина што ја покажува количината на топлина потребна за претворање на течност со тежина од 1 kg во пареа на точката на вриење. Специфичната топлина на испарување е означена со буквата L. А мерната единица е џул по килограм (1 J/kg).
Специфичната топлина на испарување може да се најде од формулата:
каде што Q е количината на топлина,
m е телесна тежина.
Патем, формулата е иста како и за пресметување на специфичната топлина на фузија, единствената разлика е во ознаката. λ и Л
Експериментално се пронајдени вредностите на специфичната топлина на испарување на различни супстанции и составени се табели од кои може да се најдат податоци за секоја супстанција. Така, специфичната топлина на испарување на водата е еднаква на 2,3*106 Ј/кг. Тоа значи дека за секој килограм вода потребно е да се потроши количина на енергија еднаква на 2,3 * 106 J за да се претвори во пареа. Но, во исто време, водата веќе мора да има точка на вриење. Ако водата првично била на пониска температура, тогаш е неопходно да се пресмета количината на топлина што ќе биде потребна за загревање на водата до сто степени.
Во реални услови, често е неопходно да се одреди количината на топлина потребна за трансформација на одредена маса на која било течност во пареа,затоа, почесто треба да се занимавате со формула од формата: Q = Lm, а вредностите на специфичната топлина на испарување за одредена супстанција се земаат од готови табели.
Секој знае дека водата во котел врие на температура од 100˚C. Но, дали забележавте дека температурата на водата не се менува за време на процесот на вриење? Прашањето е – каде оди генерираната енергија ако контејнерот постојано го чуваме на оган? Таа оди во претворање на течноста во пареа. Така, за водата да се претвори во гасовита состојба, потребно е постојано снабдување со топлина. Колку од него е потребно за претворање на килограм течност во пареа со иста температура се одредува со физичката количина наречена специфична топлина на испарување на водата.
За вриење е потребна енергија. Поголемиот дел од него се користи за раскинување на хемиските врски помеѓу атомите и молекулите, што резултира со формирање на меурчиња од пареа, а помал дел се користи за проширување на пареата, односно за да можат добиените меурчиња да пукнат и да ја ослободат. Бидејќи течноста ја става сета своја енергија во транзиција во гасовита состојба, нејзините „сили“ завршуваат. За постојано обновување на енергијата и продолжување на вриењето, се повеќе и повеќе топлина мора да се снабдува во садот со течност. Котел, гас режач или кој било друг уред за греење може да обезбеди негово снабдување. За време на вриење, температурата на течноста не се зголемува, пареата се формира на иста температура.
Различни течности бараат различни количини на топлина за да се претворат во пареа. Која е прикажана со специфичната топлина на испарувањето.
Можете да разберете како се одредува оваа вредност од пример. Земете 1 литар вода и оставете да зоврие. Потоа ја мериме количината на топлина потребна за испарување на целата течност и ја добиваме вредноста на специфичната топлина на испарување за водата. За други хемиски соединенија оваа бројка ќе биде различна.
Во физиката, специфичната топлина на испарувањето се означува со латинската буква L. Се мери во џули по килограм (J/kg). Може да се добие со делење на топлината потрошена за испарување со масата на течноста:
Оваа вредност е многу важна за производните процеси базирани на современи технологии. На пример, тие се фокусираат на тоа во производството на метали. Се покажа дека ако железото се стопи, а потоа се кондензира, при дополнително стврднување се формира посилна кристална решетка.
На што е еднакво
Специфичната топлинска вредност за различни супстанции (r) беше одредена за време на лабораториски студии. Водата при нормален атмосферски притисок врие на 100 °C, а топлината на испарувањето на водата е 2258,2 kJ/kg. Овој индикатор за некои други супстанции е даден во табелата:
| Супстанција | точка на вриење, °C | r, kJ/kg |
|---|---|---|
| Азот | -196 | 198 |
| Хелиум | -268,94 | 20,6 |
| Водород | -253 | 454 |
| Кислород | -183 | 213 |
| Јаглерод | 4350 | 50000 |
| Фосфор | 280 | 400 |
| Метанот | -162 | 510 |
| Пентан | 36 | 360 |
| Железо | 2735 | 6340 |
| Бакар | 2590 | 4790 |
| Калај | 2430 | 2450 |
| Олово | 1750 | 8600 |
| Цинк | 907 | 1755 |
| Меркур | 357 | 285 |
| Злато | 2 700 | 1 650 |
| Етанол | 78 | 840 |
| Метил алкохол | 65 | 1100 |
| Хлороформ | 61 | 279 |
Сепак, овој индикатор може да се промени под влијание на одредени фактори:
- Температура.Како што се зголемува, топлината на испарувањето се намалува и може да биде еднаква на нула.
t, °C r, kJ/kg 2500 10 2477 20 2453 50 2380 80 2308 100 2258 200 1940 300 1405 374 115 374,15 - Притисок.Како што се намалува притисокот, топлината на испарувањето се зголемува, и обратно. Точката на вриење е директно пропорционална на притисокот и може да достигне критична вредност од 374 °C.
стр, Па t врие., °C r, kJ/kg 0,0123 10 2477 0,1234 50 2380 1 100 2258 2 120 2202 5 152 2014 10 180 1889 20 112 1638 50 264 1638 100 311 1316 200 366 585 220 373,7 184,8 Критични 221,29 374,15 - - Маса на супстанцијата.Количината на топлина вклучена во процесот е директно пропорционална на масата на формираната пареа.
Врска помеѓу испарување и кондензација
Физичарите откриле дека спротивниот процес на испарувањето - кондензацијата - пареата троши потполно исто количество енергија како што се користела за нејзино формирање. Оваа опсервација го потврдува законот за зачувување на енергијата.
Во спротивно, би било можно да се создаде инсталација во која течноста ќе испари, а потоа ќе се кондензира. Разликата помеѓу топлината потребна за испарување и топлината доволна за кондензација ќе резултира со складирање на енергија што може да се користи за други цели. Во суштина, би се создала машина за постојано движење. Но, ова е во спротивност со физичките закони, што значи дека е невозможно.
Како се мери?
- Специфичната топлина на испарувањето на водата се мери експериментално во физички лаборатории. За таа цел се користат калориметри. Постапката изгледа вака:
- Во калориметарот се истура одредена количина течност.
Вриењето е интензивно испарување кое настанува кога течноста се загрева не само од површината, туку и внатре во неа.
Вриењето настанува со апсорпција на топлина.
Поголемиот дел од испорачаната топлина се троши на кршење на врските помеѓу честичките на супстанцијата, а остатокот - на работата направена за време на проширувањето на пареата.
Како резултат на тоа, енергијата на интеракцијата помеѓу честичките на пареата станува поголема отколку помеѓу течните честички, така што внатрешната енергија на пареата е поголема од внатрешната енергија на течноста на иста температура.
Количината на топлина потребна за претворање на течноста во пареа за време на процесот на вриење може да се пресмета со формулата:
каде што m е масата на течноста (kg),
L е специфичната топлина на испарувањето.
Специфичната топлина на испарување покажува колку топлина е потребна за претворање на 1 кг дадена супстанција во пареа на точката на вриење. Единица за специфична топлина на испарување во системот SI:
[L] = 1 Ј/кг
Со зголемување на притисокот, точката на вриење на течноста се зголемува, а специфичната топлина на испарување се намалува и обратно.
За време на вриење, температурата на течноста не се менува.
Точката на вриење зависи од притисокот што се врши врз течноста.
Секоја супстанција при ист притисок има своја точка на вриење.
Со зголемување на атмосферскиот притисок, вриењето започнува на повисока температура, а со намалување на притисокот, обратно.
На пример, водата врие на 100 °C само при нормален атмосферски притисок.
ШТО СЕ СЛУЧУВА ВО ТЕЧНОСТ КОГА ВРИЕ?
Вриењето е премин на течност во пареа со континуирано формирање и раст на меурчиња од пареа во течноста, во кои течноста испарува. На почетокот на загревањето, водата е заситена со воздух и е на собна температура. Кога водата се загрева, гас растворен во неа се ослободува на дното и ѕидовите на садот, формирајќи воздушни меури. Тие почнуваат да се појавуваат долго пред да зоврие. Водата испарува во овие меурчиња. Меур исполнет со пареа почнува да отекува на доволно висока температура.
Откако достигна одредена големина, се откинува од дното, се крева на површината на водата и пука. Во овој случај, пареата ја напушта течноста. Ако водата не се загрее доволно, меурот од пареа, кој се издигнува во студените слоеви, се урива. Добиените флуктуации во водата доведуваат до појава на огромен број мали воздушни меури низ целиот волумен на вода: таканаречениот „бел клуч“.
На воздушен меур со волумен на дното на садот дејствува сила на подигање:
Финансиер = Фархимед - гравитација
Меурот е притиснат до дното бидејќи на долната површина не дејствуваат сили на притисок. Кога се загрева, меурот се шири поради ослободување на гас во него и се откинува од дното кога силата на кревање е малку поголема од силата на притискање. Големината на меурот што може да се отцепи од дното зависи од неговата форма. Обликот на меурчињата на дното се одредува според навлажливоста на дното на садот.
Нехомогеноста на навлажнување и спојување на меурчиња на дното доведе до зголемување на нивната големина. Со големи димензии на меурчиња, кога се креваат зад него, се формираат празнини, прекини и турбуленции.
Кога меурот ќе пукне, сета течност што го опкружува навлегува, создавајќи прстенест бран. Затворајќи, исфрла колона вода.
Кога пукаат меурчиња колабираат, ударните бранови на ултразвучни фреквенции се шират во течноста, придружени со звучен шум. Почетните фази на вриење се карактеризираат со најгласни и највисоки звуци (на фазата „бел клуч“ котелот „пее“).
(извор: virlib.eunnet.net)
ТЕМПЕРАТУРСКИ РАСПОРЕД НА ПРОМЕНИ НА СОСТОЈБИ НА ВОДАТА
ПОГЛЕДНЕТЕ ЈА ПОлицата за книги!
ИНТЕРЕСНО
Зошто прават дупка на капакот на чајникот?
За ослободување на пареа. Без дупка во капакот, пареата може да исфрли вода од отворот за котел.
___
Времетраењето на готвењето на компирот, почнувајќи од моментот на вриење, не зависи од моќноста на грејачот. Времетраењето се одредува според времето кога производот останува на точката на вриење.
Моќта на грејачот не влијае на точката на вриење, туку влијае само на стапката на испарување на водата.
Врие може да предизвика замрзнување на водата. За да го направите ова, потребно е да се испумпуваат воздухот и водена пареа од садот каде што се наоѓа водата, така што водата постојано врие.
„Танџиите лесно се варат преку работ - лошо време!
Падот на атмосферскиот притисок што го придружува влошувањето на времето е причина што млекото побрзо „бега“.
___
Многу топла зовриена вода може да се добие на дното на длабоките рудници, каде што воздушниот притисок е многу поголем отколку на површината на Земјата. Така, на длабочина од 300 m, водата ќе врие на 101 ͦ C. При воздушен притисок од 14 атмосфери, водата врие на 200 ͦ C.
Под ѕвончето на воздушната пумпа можете да добиете „врела вода“ на 20 ͦ C.
На Марс би пиеле „врела вода“ на 45 ͦ C.
Солената вода врие на температури над 100 ͦ C. ___
Во планинските предели на значителна надморска височина и при низок атмосферски притисок, водата врие на температури пониски од 100 ͦ Целзиусови.
Потребно е подолго да се чека да се свари таквото јадење.
Истурете малку ладна вода... и ќе зоврие!
Обично водата врие на 100 степени Целзиусови. Загрејте ја водата во колбата на режач додека не зоврие. Ајде да го исклучиме горилникот. Водата престанува да врие. Затворете ја колбата со затворач и почнете внимателно да истурате ладна вода на затворачот во поток. Како е тоа? Водата повторно врие!
..............................Под млаз ладна вода, водата во колбата, а со неа и водената пареа, почнува да се лади.
Волуменот на пареа се намалува и притисокот над површината на водата се менува...
Во која насока мислите?
... Точката на вриење на водата при намален притисок е помала од 100 степени, а водата во колбата повторно врие!
____
При готвење, притисокот во внатрешноста на тавата - "шпорет под притисок" - е околу 200 kPa, а супата во таква тава ќе се готви многу побрзо.
Можете да го наполните шприцот со вода до околу половина, затворете го со истиот затворач и остро повлечете го клипот. Во водата ќе се појави маса меурчиња, што укажува на тоа дека процесот на зовриена вода е започнат (и ова е на собна температура!).
___
Кога супстанцијата преминува во гасовита состојба, нејзината густина се намалува за околу 1000 пати.
___
Првите електрични котлиња имаа грејачи под дното. Водата не дојде во контакт со греалката и требаше многу долго да зоврие. Во 1923 година, Артур Ларџ дошол до откритие: ставил грејач во специјална бакарна цевка и го ставил во котел. Водата брзо вриеше.
Во САД се развиени само-ладни лименки за безалкохолни пијалоци. Теглата има преграда во која е вградена течност со малку вриење. Ако ја здробите капсулата на топол ден, течноста ќе почне брзо да врие, одземајќи ја топлината од содржината на теглата, а за 90 секунди температурата на пијалокот паѓа за 20-25 Целзиусови степени.
Па, ЗОШТО ТАКА?
Што мислите, дали е можно тврдо да се свари јајце ако водата врие на температура пониска од 100 Целзиусови степени?
____
Дали водата ќе врие во тенџере што лебди во друго тенџере со врела вода?
Зошто? ___
Дали е можно водата да врие без да се загрее?
Во оваа лекција, ќе обрнеме внимание на овој тип на испарување, како што е вриењето, ќе разговараме за неговите разлики од претходно дискутираниот процес на испарување, ќе воведеме вредност како што е температурата на вриење и ќе разговараме од што зависи. На крајот од лекцијата, ќе воведеме многу важна количина што го опишува процесот на испарување - специфичната топлина на испарување и кондензација.
Тема: Агрегирани состојби на материјата
Лекција: Врие. Специфична топлина на испарување и кондензација
Во последната лекција, веќе разгледавме еден од видовите на формирање на пареа - испарување - и ги истакнавме својствата на овој процес. Денес ќе разговараме за овој тип на испарување, процесот на вриење, и ќе воведеме вредност што нумерички го карактеризира процесот на испарување - специфичната топлина на испарување и кондензација.
Дефиниција.Врие(сл. 1) е процес на интензивен премин на течност во гасовита состојба, придружен со формирање на меурчиња од пареа и се јавува низ целиот волумен на течноста на одредена температура, која се нарекува точка на вриење.
Ајде да ги споредиме двата вида на испарување едни со други. Процесот на вриење е поинтензивен од процесот на испарување. Покрај тоа, како што се сеќаваме, процесот на испарување се случува на која било температура над точката на топење, а процесот на вриење строго на одредена температура, која е различна за секоја супстанција и се нарекува точка на вриење. Исто така, треба да се забележи дека испарувањето се јавува само од слободната површина на течноста, т.е. од областа што ја одвојува од околните гасови, а врие од целиот волумен одеднаш.
Ајде внимателно да го разгледаме процесот на вриење. Ајде да замислиме ситуација со која многумина од нас постојано се сретнале - загревање и вриење вода во одреден сад, на пример, тенџере. За време на загревањето, одредена количина на топлина ќе се пренесе во водата, што ќе доведе до зголемување на нејзината внатрешна енергија и зголемување на активноста на молекуларното движење. Овој процес ќе продолжи до одредена фаза, додека енергијата на молекуларното движење не стане доволна за да почне да врие.
Водата содржи растворени гасови (или други нечистотии) кои се ослободуваат во нејзината структура, што доведува до т.н. појава на центри за испарување. Тоа е, токму во овие центри почнува да се ослободува пареа, а меурчиња се формираат низ целиот волумен на вода, кои се забележуваат за време на вриење. Важно е да се разбере дека овие меурчиња не содржат воздух, туку пареа што се формира за време на процесот на вриење. По формирањето на меурчиња, количината на пареа во нив се зголемува, и тие почнуваат да се зголемуваат во големина. Често, меурчиња првично се формираат во близина на ѕидовите на садот и не се креваат веднаш на површината; прво, зголемувајќи се во големина, тие се под влијание на растечката сила на Архимед, а потоа се одвојуваат од ѕидот и се издигнуваат на површината, каде што пукаат и испуштаат дел од пареата.
Вреди да се напомене дека не сите меурчиња од пареа веднаш стигнуваат до слободната површина на водата. На почетокот на процесот на вриење, водата сè уште не се загрева рамномерно, а долните слоеви, во близина на кои директно се одвива процесот на пренос на топлина, се уште потопли од горните, дури и земајќи го предвид процесот на конвекција. Ова води до фактот дека меурчињата на пареа што се издигнуваат одоздола се распаѓаат поради феноменот на површинскиот напон, пред да стигнат до слободната површина на водата. Во овој случај, пареата што се наоѓала во меурчињата поминува во водата, а со тоа дополнително ја загрева и го забрзува процесот на еднообразно загревање на водата низ целиот волумен. Како резултат на тоа, кога водата се загрева речиси рамномерно, речиси сите меурчиња на пареа почнуваат да стигнуваат до површината на водата и започнува процесот на интензивно формирање на пареа.
Важно е да се истакне фактот дека температурата на која се одвива процесот на вриење останува непроменета дури и ако се зголеми интензитетот на снабдување со топлина во течноста. Со едноставни зборови, ако за време на процесот на вриење додадете гас на пламеник што загрева тава со вода, тоа само ќе доведе до зголемување на интензитетот на вриење, а не до зголемување на температурата на течноста. Ако посериозно навлегуваме во процесот на вриење, вреди да се напомене дека во водата се појавуваат области во кои може да се прегрее над точката на вриење, но количината на таквото прегревање, по правило, не надминува еден или неколку степени. а е незначителен во вкупниот волумен на течност. Точката на вриење на водата при нормален притисок е 100°C.
За време на процесот на вриење на водата, може да се забележи дека е придружена со карактеристични звуци на т.н. Овие звуци се јавуваат токму поради опишаниот процес на колапс на меурчиња од пареа.
Процесите на вриење на другите течности се одвиваат на ист начин како и вриењето на водата. Главната разлика во овие процеси се различните температури на вриење на супстанциите, кои при нормален атмосферски притисок веќе се мерат табеларни вредности. Главните вредности на овие температури ги наведуваме во табелата.
Интересен факт е дека точката на вриење на течностите зависи од вредноста на атмосферскиот притисок, поради што посочивме дека сите вредности во табелата се дадени при нормален атмосферски притисок. Кога се зголемува воздушниот притисок, се зголемува и точката на вриење на течноста; кога се намалува, напротив, се намалува.
Принципот на работа на толку добро познат кујнски апарат како шпорет под притисок се заснова на оваа зависност на точката на вриење од амбиенталниот притисок (сл. 2). Станува збор за тава со цврсто прицврстен капак, под која при процесот на испарување на водата, воздушниот притисок со пареа достигнува и до 2 атмосферски притисок, што доведува до зголемување на точката на вриење на водата во неа до . Поради ова, водата и храната во неа имаат можност да се загреат до температура повисока од вообичаената (), а процесот на готвење е забрзан. Поради овој ефект, уредот го доби своето име.
Ориз. 2. Шпорет под притисок ()
Ситуацијата со намалување на точката на вриење на течноста со намалување на атмосферскиот притисок има и пример од животот, но веќе не секојдневен за многу луѓе. Овој пример се однесува на патувањето на планинарите во високи планински региони. Излегува дека во областите лоцирани на надморска височина од 3000-5000 m, точката на вриење на водата поради намалување на атмосферскиот притисок е намалена на пониски вредности, што доведува до потешкотии при подготовката на храната на планинарење, бидејќи за ефективна термичка обработка на производи во Во овој случај, потребно е значително подолго отколку во нормални услови. На надморска височина од околу 7000 m, точката на вриење на водата достигнува до , што го оневозможува готвењето многу производи во такви услови.
Некои технологии за одвојување на супстанции се засноваат на фактот дека точките на вриење на различни супстанции се различни. На пример, ако го земеме предвид маслото за греење, кое е сложена течност која се состои од многу компоненти, тогаш за време на процесот на вриење може да се подели на неколку различни супстанции. Во овој случај, поради фактот што точките на вриење на керозин, бензин, нафта и мазут се различни, тие можат да се одвојат една од друга со испарување и кондензација на различни температури. Овој процес обично се нарекува фракционирање (сл. 3).
Ориз. 3 Одделување на маслото на фракции ()
Како и секој физички процес, вриењето мора да се карактеризира со некоја нумеричка вредност, оваа вредност се нарекува специфична топлина на испарување.
За да го разберете физичкото значење на оваа вредност, земете го следниот пример: земете 1 кг вода и доведете ја до точката на вриење, а потоа измерете колку топлина е потребна за целосно испарување на оваа вода (без да се земат предвид загубите на топлина) - оваа вредност ќе биде еднаква на специфичната топлина на испарување на водата. За друга супстанција, оваа топлинска вредност ќе биде различна и ќе биде специфичната топлина на испарување на оваа супстанца.
Специфичната топлина на испарувањето се покажува како многу важна карактеристика во современите технологии за производство на метали. Излегува дека, на пример, за време на топењето и испарувањето на железото со неговата последователна кондензација и зацврстување, се формира кристална решетка со структура која обезбедува поголема цврстина од оригиналниот примерок.
Означување: специфична топлина на испарување и кондензација (понекогаш се означува ).
Единица: .
Специфичната топлина на испарувањето на супстанциите се одредува со помош на лабораториски експерименти, а нејзините вредности за основните супстанции се наведени во соодветната табела.
|
Супстанција |