Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 8 клас>> Випаровування і конденсація рідин. Вода в різних агрегатних станах. Температура кипіння. Питома теплота пароутворення

Випаровування і конденсація рідин
 У житті ми досить часто спостерігаємо перехід рідин у газоподібний стан: висихають калюжі після дощу, сохне випрана білизна, рівень води у відкритих водоймах улітку знижується тощо. Це явище називається випаровуванням. З позицій атомно-молекулярного вчення його можна пояснити тим, що частина молекул, які мають достатню кінетичну енергію, вилітають за межі поверхні рідини й утворюють пару — газоподібний стан рідини.

Випаровування властиве і твердим тілам (пригадайте, що в морозну погоду мокра білизна вкривається льодом, але також висихає). Для твердих тіл цей процес називається сублімацією.

Енергетичні витрати на випаровування рідин характеризує  питома теплота пароутворення. Це фізична величина, яка визначає кількість теплоти, необхідної для випаровування 1 кг рідини за даної температури. Вона позначається літерою г і
Числове значення питомої теплоти пароутворення залежить від різних факторів, зокрема від температури і тиску. Наприклад, питома теплота пароутворення води при 0 °С за нормального атмосферного тиску (760 мм рт. ст.) дорівнює 2500 скляну колбу воду й будемо спостерігати, що з нею відбуватиметься під час нагрівання (мал. 147).
 
Спочатку на дні і стінках посудини будуть утворюватися бульбашки. Це повітря, яке розчинене у воді внаслідок проникнення в неї молекул газу. Нагрівання води приведе з часом до того, що з підвищенням температури повітряні бульбашки збільшуватимуться   в   об'ємі   (мал. 148). Відбувається внутрішнє випаровування, і всередині бульбашки утворюється водяна пара.

Під час закипання води ми чуємо характерний шум: під дією сили Архімеда бульбашки починають спливати, і в момент досягнення поверхні вони лопаються і водяна пара з шумом виривається назовні. При цьому температура рідини залишається сталою, оскільки вся теплота, що надається рідині, йде на внутрішнє випаровування в усьому її об'ємі. Таким чином, кипіння — це внутрішнє випаровування рідини, внаслідок якого пара, що утворилася всередині, викидається назовні.

Температура, за якої кипить рідина, називається температурою кипіння. У кожної речовини вона має своє певне значення і залежить від різних факторів, зокрема від зовнішнього тиску. Це пояснюється тим, що бульбашкам із парою для виходу назовні треба подолати його протидію. Тому з підвищенням тиску зростатиме температура кипіння, і навпаки, зі зниженням його вона зменшуватиметься. Наприклад, у високих горах вода кипітиме за значно нижчої температури, ніж за нормального атмосферного тиску.
Отже, збільшуючи тиск, можна підвищувати температуру кипіння рідини. Це використовують, наприклад, у каструлях-швидковарках зі щільно припасованою покришкою, в яких вода нагрівається до 120-150 °С за рахунок того, що всередині тиск досягає 2-5 гПа. У спеціальних котлах-автоклавах воду можна нагріти навіть до 250-300 °С.

Разом із випаровуванням у природі спостерігається також зворотний процес, коли за певних умов газ скраплюється й утворюється рідина.

Наприклад, вранці улітку  осить часто випадає роса, восени в разі різкого зниження    температури    повітря утворюється туман тощо.  Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий називається конденсацією. Як правило, вона відбувається на поверхні рідини або твердого тіла; у газах для цього потрібні  центри  конденсації,  роль  яких  відіграють різні домішки, порошинки тощо.

Конденсацією водяної пари в атмосфері пояснюється утворення хмар.

На відміну від випаровування, під час якого теплота поглинається, при конденсації теплота виділяється. її кількість визначають за тією самою формулою, що і теплоту пароутворення: Q_п = rm. Питома теплота конденсації за значенням така сама, як і питома теплота пароутворення.
Крім того, за певних умов можлива конденсація речовини з газоподібного стану відразу в твердий. Так, наприклад, з водяної пари взимку утворюються сніжинки та паморозь на деревах або чудові візерунки на склі вікон у морозну погоду.
 

Питання.

1. Зробіть висновок про те, як питома теплота пароутворення залежить від температури.
2. Який фізичний зміст питомої теплоти пароутворення? Що означає її значення 520  кДж/кг ?
3. Як називається процес, зворотний до випаровування? Чим вони відрізняються з енергетичної точки зору?
4. У чому полягає суть явища кипіння?
5. Чому температура кипіння залежить від зовнішнього тиску?
6. Чому в горах вода кипить за нижчої температури, ніж біля підніжжя rip?
7. Яким чином можна підвищити температуру кипіння рідини?
   

Фізика. 8 клас. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф.

Вислано читачами з інтернет-сайту

_{Планування уроків з фізики, завдання та відповіді по класам, домашнє завадання та робота з  фізики 8 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.