Что происходит с паром в закрытом сосуде после охлаждении

Добрый день наш уважаемый читатель. Получая часто вопросы от наших клиентов в 90% процентов из всех случаев, мы даем быстрые, четкие и грамотные ответы нашему собеседнику. Дело в том, что нашего богатого опыта работа отлично хватает чтобы закрыть потребности среднестатистического клиента или спикера.

Развернуто и не очень мы уже отвечали в нашем блоге людям на следующие вопросы:

Поставленная задача

Сейчас перед нами встала следующая задача вот такого содержания: есть сосуд с неизменяемым объемом жидкости внутри него. Предположим, что сосуд состоит из обыкновенного железа, например, возьмем простой накопительный бойлер (V = 50 литров). Начальное давление в системе 2 атмосферы, начальная температура воды Т1 = 17 градусов цельсия, конечная температура после нагрева Т2 = 57 градусов цельсия. Исходные параметры могут быть разные, но конечная задача, на которую нужно получить ответ будет следующая: какое давление будет в закрытом сосуде при нагреве воды до указанной температуры Т2, если учесть, что краны на сосуде (вход и выход) находятся в положении закрыто, и начальный объем не изменяется??? Давление можно снимать (измерять) при помощи встроенного или выносного трубного манометра. Расширительного бака нет. Все для эксперимента.

Остаемся на связи в любой момент! Компания Монтажник работает для Вас!

Закон и формула Шарля

Начав решать эту задачу, каждый может прибегнуть к такому ответу: «да ладно, это же задачка за 7 класс, тут нужно применять формулу известного физика Шарля, Вы что учебник физики не читали?». Далее следует решение:

Формула: (273+t2)/(273+t1)=коэффициент увеличения давления от исходного.

(273+57)/(273+17)=330/290=1.13.

1.13 умножаем на 2 получаем что давление будет равно 2.26 после нагрева жидкости с 17 до 57 на 40 единиц.

Ну дела, вот же решение, зачем страдать дальше? Но нет друзья, это решение конечно же хорошее – но применимо только для изохорных идеальных газов, но не в коем случае не для жидкости, представленной у нас на примере воды.

Едем дальше изучая попутно других известных святил физики, и воуля мы натыкаемся на еще одно решение.

Для расчетов берем исходные данные из чего изготовлен сосуд, у нас это железо. Коэффициент объёмного расширения железа стабильно одинаковый, берем за основу среднее значение 0,000036, а вот коэффициент объема воды изменяется в зависимости от ее нагрева. Примерно 0,00015 при 20 градусах цельсия и 0,00045 при 60 градусах цельсия. Среднее значение путем сложения из двух данных получаем 0,00030.

Чтобы посчитать объем во сколько увеличиться объем в сосуде воспользуемся формулой: 1 + коэффициент расширения железа * (t2-t1).

В цифрах будет выглядеть так: 1 + 0,000036 * (57 – 17) = 1.002;

В качестве информационной нагрузки узнаем еще на сколько бы увеличился V воды если бы она была вне сосуда: 1 + 0,0003 * (57 – 17) = 1,012. Далее все упирается на сколько же прочный Ваш сосуд и не раздует ли его при повышении давления.

Чтобы узнать процентное увеличение объема воды с воздействием на сосуд воспользуемся следующей формулой подставим все цифры: 1,012 / 1,002 * 100 – 100 = 1 %.

Обратившись к учебнику физики, мы узнаем, что при давлении каждой атмосферы объем воды уменьшается на 0,000006. Например, 50 литров, при одной атмосфере сожмется на 0,001 и будет 49.999. Зато по сравнению с газами сжимаемость жидкостей действительно ничтожна: в десятки тысяч раз меньше.

Если объём воды при 2 атм = 50 литров, то при 500 атм объём станет примерно на 1 литр меньше. (разница в двух числах 2%).

1%/2% * 500 = 250 атмосфер, то значение при котором по идее должно разорвать Ваш бак и то давление которое будет у вас при нагреве. Честно, считаем это какой-то бред и не он никак не сочетается с реальными жизненными показателями, полученными в ходе эксперимента.

Изучав дальше интернет и опираясь на наши знания всех из коллег нашего отдела было перепробовано масса различных вариантов и изучено мнений других людей, которые потом можно было бы использоваться для выявления формулы по нашей задаче:

Вода при нагревании увеличивается в объеме до 4%, т.е. 50 наших литров должны превратиться в 52 литра за счет ее расширения, но применить данную теорию в нашем вопросе нам пока не удалось. Мы даже изучили соотношение плотности льда к плотности воды и поняли объем в этом случае увеличивается на 11 процентов.

Есть мнение (алгоритм) с нашей стороны что ни одну из формул применить тут нельзя, так как в баке или бойлере представленным нами невозможно заполнить его на все 100% жидкостью, какую часть в одной жидкости все равно будет составлять воздух, который в этом случае будет работать как расширительный бак и возможно поэтому те 800 атмосфер которые получаются у разных людей нормализуются тем количеством воздуха который содержаться в сосуде.

Если Вы физик или технически подкованный человек, разбираетесь в данном вопросе и готовы разрешить наш спор и получить ответ на поставленную задачу – ждем Ваших решений под этой записью в комментариях.

Со своей стороны хотим так же сказать, что при проведении реального эксперимента и нагрева воды в бойлере с 18-20 градусов до 50, давление поднялось по манометру с 1.5 очков (бар, атмосфер) примерно и до 5 бар.

Спасибо за проявленный труд, терпение и прочтение данной статьи. Надеемся что этот вопрос решится в ближайшее время и мы найдем грамотный ответ.

Всего Вам доброго и приятного дня.

Другие полезные записи в блоге – только для Вас!

Котел КСУВ наружного размещения. Почему он является лучшим из всех? Технические особенности, выбор большинства организаций. Котельная больше не нужна. Устанавливай прямо со зданием.
История на “миллион”, как мы помогли ДОЛ “Лесное озеро”. Крупный DIY проект России, сделай сам!
Тепловой пункт: какой промышленный котел выбрать?
Наглядный ремонт КЧМ руками наших специалистов.
ОАО “Кировский завод” банкрот. Какая судьба ожидает котлы КЧМ-5, КЧМ-5К, КЧМ-7 Гном?
Почему в котлах КЧМ-5К не используются колосники? Техническая информация и не только.
Все основные запасные части к котлу КЧМ, артикулы, описание и много полезной информации.
Лемакс – лучшее соотношение цена/качество в бытовых котлах.
1000 колосников на складе компании МОНТАЖНИК – новый завоз.
Что такое колосник? Расскажем все очень подробно.
Почему котлы ИШМА покупают 90 из 100 клиентов. Лучшее соотношение цены-качества.
Лучший конкурент котла Buderus, Valliant, Protherm – это Кентатсу (Kentatsu) – или как мы его называем один в поле ВОИН! А так же там мы ответили на вопрос, что лучше русский КЧМ или Турецкояпонский гигант?
Полная подробная инструкция по монтажу промышленных котлов
Посмотреть все статьи и новости

Наши отправки (отгрузки), услуги и выполненные работы:

Статьи посвященные нашим отгрузкам не только поднимают наш авторитет как считаем мы, но они направлены на увеличение доверия со стороны потенциальных клиентов. Нам нечего скрывать – мы делимся с Вами своими продажами и успехами. У нас нет скрытых продаж и ухода от налогов. Мы стараемся делать наше с Вами сотрудничество и работу максимально прозрачными. Мы хотим чтобы Вы доверяли нашей команде!

Если у Вас есть идеи о том, о том что Вы бы хотели увидеть на нашем канале. То присылайте их на нашу легкую почту: 426909@bk.ru. Если Вам понравилась статья оцените ее, поставьте палец вверх слева экрана (если Вы читаете ее с компьютера), а также подпишитесь на наш блог, Вас ждет много полезной и интересной информации.

С вами на связи была компания ООО “Монтажник” – официальный дистрибьютор нескольких заводов изготовителей по всей стране. По вопросам приобретения котлов, насосов и другого сопутствующего оборудования (запчасти, дымоходы, автоматика) можете обращаться по телефонам: 8(47354) 2-55-25; 2-69-09 или на электронную почту: 426909@bk.ru или montagnikvrn@yandex.ru.

Наш логотип

Отзывы о нашей компании:

15 лет на рынке – ни одного плохого отзыва за все время работы.

Посмотреть все отзывы.

СПАСИБО ЧТО ОСТАЕТЕСЬ С НАМИ! Рассказывайте друзьям, делитесь материалом со своими знакомыми. Нам важен каждый.

Компания которая относится к своему клиенту с ДУШОЙ!

Заказ через наш интернет магазин

Источник

Èñïàðåíèå.

Èñïàðåíèå — ýòî ïåðåõîä âåùåñòâà èç æèäêîãî ñîñòîÿíèÿ â ãàçîîáðàçíîå (ïàð), ïðîèñõîäÿùåå ñî ñâîáîäíîé ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè.

Ñóáëèìàöèþ, èëè âîçãîíêó, ò.å. ïåðåõîä âåùåñòâà èç òâåðäîãî ñîñòîÿíèÿ â ãàçîîáðàçíîå, òàêæå íàçûâàþò èñïàðåíèåì.

Èç ïîâñåäíåâíûõ íàáëþäåíèé èçâåñòíî, ÷òî êîëè÷åñòâî ëþáîé æèäêîñòè (áåíçèíà, ýôèðà, âîäû), íàõîäÿùåéñÿ â îòêðûòîì ñîñóäå, ïîñòåïåííî óìåíüøàåòñÿ. Æèäêîñòü íå èñ÷åçàåò áåññëåäíî — îíà ïðåâðàùàåòñÿ â ïàð. Èñïàðåíèå — ýòî îäèí èç âèäîâ ïàðîîáðàçîâàíèÿ. Äðóãîé âèä — ýòî êèïåíèå.

Ìåõàíèçì èñïàðåíèÿ.

Êàê ïðîèñõîäèò èñïàðåíèå? Ìîëåêóëû ëþáîé æèäêîñòè íàõîäÿòñÿ â íåïðåðûâíîì è áåñïîðÿäî÷íîì äâèæåíèè, ïðè÷åì, ÷åì âûøå òåìïåðàòóðà æèäêîñòè, òåì áîëüøå êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ìîëåêóë. Ñðåäíåå çíà÷åíèå êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè èìååò îïðåäåëåííóþ âåëè÷èíó. Íî ó êàæäîé ìîëåêóëû êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ìîæåò áûòü êàê áîëüøå, òàê è ìåíüøå ñðåäíåé. Åñëè âáëèçè ïîâåðõíîñòè îêàæåòñÿ ìîëåêóëà ñ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèåé, äîñòàòî÷íîé äëÿ ïðåîäîëåíèÿ ñèë ìåæìîëåêóëÿðíîãî ïðèòÿæåíèÿ, îíà âûëåòèò èç æèäêîñòè. Òî æå ñàìîå ïîâòîðèòñÿ ñ äðóãîé áûñòðîé ìîëåêóëîé, ñî âòîðîé, òðåòüåé è ò. ä. Âûëåòàÿ íàðóæó, ýòè ìîëåêóëû îáðàçóþò íàä æèäêîñòüþ ïàð. Îáðàçîâàíèå ýòîãî ïàðà è åñòü èñïàðåíèå.

Ïîãëîùåíèå ýíåðãèè ïðè èñïàðåíèè.

Ïîñêîëüêó ïðè èñïàðåíèè èç æèäêîñòè âûëåòàþò áîëåå áûñòðûå ìîëåêóëû, ñðåäíÿÿ êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ îñòàâøèõñÿ â æèäêîñòè ìîëåêóë ñòàíîâèòñÿ âñå ìåíüøå è ìåíüøå. Ýòî çíà÷èò, ÷òî âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ èñïàðÿþùåéñÿ æèäêîñòè óìåíüøàåòñÿ. Ïîýòîìó åñëè íåò ïðèòîêà ýíåðãèè ê æèäêîñòè èçâíå, òåìïåðàòóðà èñïàðÿþùåéñÿ æèäêîñòè ïîíèæàåòñÿ, æèäêîñòü îõëàæäàåòñÿ (èìåííî ïîýòîìó, â ÷àñòíîñòè, ÷åëîâåêó â ìîêðîé îäåæäå õîëîäíåå, ÷åì â ñóõîé, îñîáåííî ïðè âåòðå).

Îäíàêî ïðè èñïàðåíèè âîäû, íàëèòîé â ñòàêàí, ìû íå çàìå÷àåì ïîíèæåíèÿ åå òåìïåðàòóðû. ×åì ýòî îáúÿñíèòü? Äåëî â òîì, ÷òî èñïàðåíèå â äàííîì ñëó÷àå ïðîèñõîäèò ìåäëåííî, è òåìïåðàòóðà âîäû ïîääåðæèâàåòñÿ ïîñòîÿííîé çà ñ÷åò òåïëîîáìåíà ñ îêðóæàþùèì âîçäóõîì, èç êîòîðîãî â æèäêîñòü ïîñòóïàåò íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî òåïëîòû. Çíà÷èò, ÷òîáû èñïàðåíèå æèäêîñòè ïðî èñõîäèëî áåç èçìåíåíèÿ åå òåìïåðàòóðû, æèäêîñòè íåîáõîäèìî ñîîáùàòü ýíåðãèþ.

Êîëè÷åñòâî òåïëîòû, êîòîðîå íåîáõîäèìî ñîîáùèòü æèäêîñòè äëÿ îáðàçîâàíèÿ åäèíèöû ìàññû ïàðà ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå, íàçûâàåòñÿ òåïëîòîé ïàðîîáðàçîâàíèÿ.

Ñêîðîñòü èñïàðåíèÿ æèäêîñòè.

Â îòëè÷èå îò êèïåíèÿ, èñïàðåíèå ïðîèñõîäèò ïðè ëþáîé òåìïåðàòóðå, îäíàêî ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû æèäêîñòè ñêîðîñòü èñïàðåíèÿ âîçðàñòàåò. ×åì âûøå òåìïåðàòóðà æèäêîñòè, òåì áîëüøå áûñòðî äâèæóùèõñÿ ìîëåêóë èìååò äîñòàòî÷íóþ êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ, ÷òîáû ïðåîäîëåòü ñèëû ïðèòÿæåíèÿ ñîñåäíèõ ÷àñòèö è âûëåòåòü çà ïðåäåëû æèäêîñòè, è òåì áûñòðåå èäåò èñïàðåíèå.

Ñêîðîñòü èñïàðåíèÿ çàâèñèò îò ðîäà æèäêîñòè. Áûñòðî èñïàðÿþòñÿ ëåòó÷èå æèäêîñòè, ó êîòîðûõ ñèëû ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìàëû (íàïðèìåð, ýôèð, ñïèðò, áåíçèí). Åñëè êàïíóòü òàêîé æèäêîñòüþ íà ðóêó, ìû îùóòèì õîëîä. Èñïàðÿÿñü ñ ïîâåðõíîñòè ðóêè, òàêàÿ æèäêîñòü áóäåò îõëàæäàòüñÿ è îòáèðàòü ó íåå íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî òåïëîòû.

Ñêîðîñòü èñïàðåíèÿ æèäêîñòè çàâèñèò îò ïëîùàäè åå ñâîáîäíîé ïîâåðõíîñòè. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî æèäêîñòü èñïàðÿåòñÿ ñ ïîâåðõíîñòè, è ÷åì áîëüøå ïëîùàäü ñâîáîäíîé ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè, òåì áîëüøåå êîëè÷åñòâî ìîëåêóë îäíîâðåìåííî âûëåòàåò â âîçäóõ.

Â îòêðûòîì ñîñóäå ìàññà æèäêîñòè âñëåäñòâèå èñïàðåíèÿ ïîñòåïåííî óìåíüøàåòñÿ. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî áîëüøèíñòâî ìîëåêóë ïàðà ðàññåèâàåòñÿ â âîçäóõå, íå âîçâðàùàÿñü â æèäêîñòü (â îòëè÷èå îò òîãî, ÷òî ïðîèñõîäèò â çàêðûòîì ñîñóäå). Íî íåáîëüøàÿ ÷àñòü èõ âîçâðàùàåòñÿ â æèäêîñòü, çàìåäëÿÿ òåì ñàìûì èñïàðåíèå. Ïîýòîìó ïðè âåòðå, êîòîðûé óíîñèò ìîëåêóëû ïàðà, èñïàðåíèå æèäêîñòè ïðîèñõîäèò áûñòðåå.

Ïðèìåíåíèå èñïàðåíèÿ â òåõíèêå.

Èñïàðåíèå èãðàåò âàæíóþ ðîëü â ýíåðãåòèêå, õîëîäèëüíîé òåõíèêå, â ïðîöåññàõ ñóøêè, èñïàðèòåëüíîãî îõëàæäåíèÿ. Íàïðèìåð, â êîñìè÷åñêîé òåõíèêå áûñòðîèñïàðÿþùèìèñÿ âåùåñòâàìè ïîêðûâàþò ñïóñêàåìûå àïïàðàòû. Ïðè ïðîõîæäåíèè ÷åðåç àòìîñôåðó ïëàíåòû êîðïóñ àïïàðàòà â ðåçóëüòàòå òðåíèÿ íàãðåâàåòñÿ, è ïîêðûâàþùåå åãî âåùåñòâî íà÷èíàåò èñïàðÿòüñÿ. Èñïàðÿÿñü, îíî îõëàæäàåò êîñìè÷åñêèé àïïàðàò, ñïàñàÿ åãî òåì ñàìûì îò ïåðåãðåâà.

Êîíäåíñàöèÿ.

Êîíäåíñàöèÿ (îò ëàò. condensatio — óïëîòíåíèå, ñãóùåíèå) — ïåðåõîä âåùåñòâà èç ãàçîîáðàçíîãî ñîñòîÿíèÿ (ïàðà) â æèäêîå èëè òâåðäîå ñîñòîÿíèå.

Èçâåñòíî, ÷òî ïðè íàëè÷èè âåòðà æèäêîñòü èñïàðÿåòñÿ áûñòðåå. Ïî÷åìó? Äåëî â òîì, ÷òî îäíîâðåìåííî ñ èñïàðåíèåì ñ ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè èäåò è êîíäåíñàöèÿ. Êîíäåíñàöèÿ ïðîèñõîäèò èç-çà òîãî, ÷òî ÷àñòü ìîëåêóë ïàðà, áåñïîðÿäî÷íî ïåðåìåùàÿñü íàä æèäêîñòüþ, ñíîâà âîçâðàùàåòñÿ â íåå. Âåòåð æå âûíîñèò âûëåòåâøèå èç æèäêîñòè ìîëåêóëû è íå äàåò èì âîçâðàùàòüñÿ.

Êîíäåíñàöèÿ ìîæåò ïðîèñõîäèòü è òîãäà, êîãäà ïàð íå ñîïðèêàñàåòñÿ ñ æèäêîñòüþ. Èìåííî êîíäåíñàöèåé îáúÿñíÿåòñÿ, íàïðèìåð, îáðàçîâàíèå îáëàêîâ: ìîëåêóëû âîäÿíîãî ïàðà, ïîäíèìàþùèåñÿ íàä çåìëåé, â áîëåå õîëîäíûõ ñëîÿõ àòìîñôåðû ãðóïïèðóþòñÿ â ìåëü÷àéøèå êàïåëüêè âîäû, ñêîïëåíèÿ êîòîðûõ è ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îáëàêà. Ñëåäñòâèåì êîíäåíñàöèè âîäÿíîãî ïàðà â àòìîñôåðå ÿâëÿþòñÿ òàêæå äîæäü è ðîñà.

Ïðè èñïàðåíèè æèäêîñòü îõëàæäàåòñÿ è, ñòàâ áîëåå õîëîäíîé, ÷åì îêðóæàþùàÿ ñðåäà, íà÷èíàåò ïîãëîùàòü åå ýíåðãèþ. Ïðè êîíäåíñàöèè æå, íàîáîðîò, ïðîèñõîäèò âûäåëåíèå íåêîòîðîãî êîëè÷åñòâà òåïëîòû â îêðóæàþùóþ ñðåäó, è åå òåìïåðàòóðà íåñêîëüêî ïîâûøàåòñÿ. Êîëè÷åñòâî òåïëîòû, âûäåëÿþùååñÿ ïðè êîíäåíñàöèè åäèíèöû ìàññû, ðàâíî òåïëîòå èñïàðåíèÿ.

Источник

Конспект по физике для 8 класса «Испарение и конденсация. Насыщенный пар». ВЫ УЗНАЕТЕ: Какие виды парообразования существуют. Что такое испарение. От каких факторов зависит скорость испарения. Что такое динамическое равновесие. Что такое насыщенный и ненасыщенный пар.

Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике

Испарение и конденсация.
Насыщенный пар

Нам всем хорошо известно, что роса, появившаяся утром на траве, к полудню исчезает, лужи после дождя высыхают, уровень воды в реках и озёрах летом уменьшается. Жидкость в открытом сосуде со временем постепенно убывает. Однако молекулы жидкости не могут исчезнуть бесследно, просто жидкость превращается в пар.

ВИДЫ ПАРООБРАЗОВАНИЯ

Существует два способа перехода вещества из жидкого состояния в газообразное: испарение и кипение.

ИСПАРЕНИЕ

Парообразование, происходящее с поверхности жидкости, называется испарением.

Почему жидкость испаряется? Известно, что молекулы жидкости находятся в состоянии непрерывного и хаотического движения. При этом молекулы имеют различные скорости движения и, следовательно, разные кинетические энергии. Когда у поверхности жидкости оказывается молекула с относительно большой скоростью, она может преодолеть силы притяжения соседних молекул и вылететь из жидкости. Молекулы, покинувшие поверхность жидкости, образуют над ней пар. Это и есть процесс испарения жидкости.

СКОРОСТЬ ИСПАРЕНИЯ

Из повседневной жизни известно, что лужи после дождя высыхают и в прохладную погоду, и в жару. Однако в одном случае испарение происходит медленнее, в другом — быстрее. Почему? В жидкости всегда имеются молекулы, кинетическая энергия которых больше кинетической энергии других молекул, поэтому испарение происходит при любой температуре. Однако есть несколько факторов, влияющих на скорость испарения. Это температура, площадь поверхности жидкости, движение воздуха (ветер) и род жидкости. Чем выше температура жидкости, тем больше средняя скорость движения молекул и тем больше молекул, у которых кинетическая энергия достаточна для того, чтобы преодолеть притяжение соседних молекул и вылететь с поверхности жидкости. Так как жидкость могут покинуть только те молекулы, которые находятся у самой поверхности, то, чем больше площадь испаряемой поверхности, тем большее число молекул покидают жидкость.

Молекула, вылетевшая из жидкости, двигаясь хаотично над поверхностью жидкости, может изменить направление своего движения и вернуться обратно. Если дует ветер, который уносит эти молекулы, то испарение жидкости происходит быстрее.

Если листок бумаги смочить эфиром, водой и маслом, то мы заметим, что эфир испарился значительно быстрее, чем вода, а вода — быстрее, чем масло. Это связано с тем, что между молекулами эфира силы взаимодействия меньше, чем между молекулами воды или масла. Поэтому большее число молекул эфира способно преодолеть силы притяжения и покинуть поверхность жидкости.

Следовательно, чем меньше силы взаимодействия между молекулами жидкости, тем быстрее происходит процесс испарения.

В жару лужи высыхают быстрее, потому что средняя кинетическая энергия молекул больше и большее их число покидает жидкость. Расправленное мокрое полотенце высыхает быстрее, чем скомканное, из-за разницы в площади поверхности. А в ветреную погоду мокрые вещи высыхают быстрее из-за того, что ветер относит водяные пары в сторону.

Из-за охлаждения жидкости при испарении человек в мокрой одежде мёрзнет, а в сухой нет. По этой же причине, выходя из воды, мы чувствуем прохладу даже в самый жаркий день.

ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ИСПАРЕНИИ

Поскольку при испарении жидкость покидают молекулы, обладающие повышенной кинетической энергией, то средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается. Следовательно, внутренняя энергия испаряющейся жидкости также уменьшается, что приводит к понижению её температуры.

Проведём следующий опыт. Конец термометра обмотаем ватой, смоченной эфиром (или водой). При этом показания термометра начнут уменьшаться, что свидетельствует о понижении температуры испаряющейся жидкости.

КОНДЕНСАЦИЯ

Одновременно с испарением происходит и обратный процесс — переход части молекул пара в жидкость. Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией. Конденсация пара сопровождается выделением энергии.

ДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ И НАСЫЩЕННЫЙ ПАР

Когда сосуд открыт, процесс испарения происходит быстрее, чем обратный процесс конденсации. При этом масса жидкости в сосуде уменьшается. Если же испарение происходит в закрытом сосуде, то после того, как закрыли сосуд, число молекул, покидающих поверхность жидкости в единицу времени, будет больше числа молекул, возвращающихся обратно. При этом плотность паров жидкости в сосуде будет увеличиваться.

С увеличением числа молекул пара над поверхностью жидкости возрастает также число молекул, возвращающихся обратно в жидкость. Через некоторое время количество вылетающих из жидкости и возвращающихся молекул сравняется. Наступает динамическое равновесие между жидкостью и паром, когда число молекул пара над жидкостью становится постоянным. При динамическом равновесии масса жидкости в закрытом сосуде не изменяется, хотя процесс испарения продолжается.

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.

Пар, не находящийся в состоянии равновесия со своей жидкостью, называется ненасыщенным. В этом случае возможно дальнейшее испарение жидкости.

Прохладным летним утром мы можем видеть росу. Ночью, когда воздух становится холоднее, водяной пар, находящийся в воздухе, конденсируется и маленькие капельки воды оседают на траве и листьях. Выпадает роса.

Облака образуются также в процессе конденсации. Они состоят из маленьких капелек воды, в которые превратились водяные пары, поднявшиеся над землёй и попавшие в верхние, более холодные слои атмосферы.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Испарение и конденсация. Насыщенный пар».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Источник