ПИТОМА ТЕПЛОТА ПАРОУТВОРЕННЯ

Якщо рідина переходить в газоподібний стан, то такий стан речовини називається парою. У ряді випадків для немає характерні деякі особливості, що відрізняють пар від звичайних газів. Освіта пара відбувається при випаровуванні і кипінні.

Випаровування являє собою утворення пара з відкритою, вільної поверхні рідини, що відбувається при будь-якій температурі.

Це відбувається тому, що значення швидкості хаотичного руху молекул будь-якого тіла не однакові, в рідини; найбільш швидкі з них здатні подолати тяжіння сусідніх молекул і вилетіти за межі вільної поверхні рідини, утворюючи пар даної рідини. Молекули пара хаотично рухаються, як у звичайному газі.

При вильоті швидких молекул з рідини середня швидкість хаотичного руху її молекул зменшується, що неминуче повинно викликати зниження її температури. До речі, цим і пояснюється всім знайомий ефект охолодження людського тіла після купання, коли відбувається випаровування води з поверхні тіла.

Щоб підтримувати температуру рідини постійної, їй необхідно повідомляти деяку кількість теплоти для відшкодування втрат енергії.

Величина, яка вимірюється кількістю теплоти, необхідне для перетворення на пару I кг рідини при даній температурі, називається питомою теплотою пароутворення.

Її значення більше для низьких температур, при яких процес випаровування скрутний, тому що чим менше температура, тим менше в рідини число молекул з великими швидкостями хаотичного руху. Таким чином, питома теплота пароутворення має цілком певної числове значення, що зростає з пониженням температури.

При кипінні освіту пара відбувається зсередини рідини тільки при характерною для кожної рідини температурі, званої температурою кипіння або точкою кипіння.

Кількість теплоти, необхідне для перетворення на пару I кг рідини при температурі кипіння, характеризує питому теплоту пароутворення при кипінні.

Якщо цю величину позначити г, то загальна кількість теплоти, витрачений на освіту пара при кипіння можна обчислити за формулою:

де г - маса що утворився при кипінні пара, яка дорівнює масі води, яка звернулася в пар.

Одиницею вимірювання величини г є Дж / кг.

З енергетичної точки зору утворення пари при кипінні означає збільшення молекулярно-потенційної енергії за рахунок збільшення відстані між молекулами пара. Інтенсивність же хаотичного руху молекул, отже, і молекулярно-кінетична енергія при кипінні залишаються незмінними.

Таким чином, повідомляється рідини кількість теплоти при кипінні йде на збільшення тієї частини внутрішньої енергії, яка пов'язана з молекулярно-потенційної енергією.

При зниженні температури оточуючих тел пар при теплообміні з ними віддає кількість теплоти Q *, конденсуючись назад в рідину. Будучи негативною величиною, кількість теплоти Q K одно за абсолютним значенням кількості теплоти, яке було витрачено на пароутворення при кипінні рідини.

Тому можна записати:

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >