Вашата кошница е празна

Пазаруване

Количество: 0

Общо: 0,00

0

Изпаряване и кипене

Изпаряване и кипене

Какво се случва в течността, когато кипи и се изпарява? От какво зависи точката на кипене?

Химия и опазване на околната среда

Ключови думи

изпаряване, пружина, фазов преход, точка на кипене, Налягане, пренос на топлина, температура, въздушно налягане, състояние на материята, вода, течност, промяна на температурата, Физика, термодинамика, вряща вода, физическа собственост, физика, химия

Свързани ресурси

Сцени

Изпаряване

  • ненаситена пара - Повече частици се отделят от течността, отколкото се връщат в нея.
  • течност
  • пара - Изпарена течност.
  • повърхност на течност
  • наситена пара - Състояние, при което от течността се отделят толкова частици, колкото се връщат в нея.

Вътре в течността привличането между частиците е силно, затова те не се откъсват една от друга; движейки се, те променят мястото си в течността. При това движение те непрекъснато се сблъскват и така си предават енергия. В процеса на обмен на енергия се случва, някои частици, които са близо до повърхността, да получат достатъчно енергия и да се отделят от течността.

Този процес наричаме изпаряване.

При изпаряването от течността се отделят частици, които имат повече енергия от останалите, затова за частиците, които остават, има все по-малко енергия и температурата на течността пада.

Именно това усещаме, когато тялото ни е мокро и ни става студено, тъй като изпаряването е свързано с отнемане на топлина.

Скоростта на изпаряването се влияе от повърхността и температурата на течността, както и от съдържанието на пара в пространството над течността и движението на въздуха.

Наситена пара

  • наситена пара - Състояние, при което от течността се отделят толкова частици, колкото се връщат в нея.
  • наситената пара се кондензира, когато е под налягане, налягането не се увеличава - Налягането на наситената пара зависи единствено от температурата.
  • течност
  • бутало

Ако течността се изпарява в затворено пространство, с течение на времето над нея се събират все повече частици и все повече от тях падат обратно в течността. След известно време процесите на изпаряване и кондензация се уравновесяват и колкото частици се отделят, толкова падат обратно - в този случай говорим за наситеност на парата в затвореното пространство. Частиците, които образуват парата се удрят в стените на съда т.е. упражняват налягане върху него. Парното налягане зависи единствено от температурата. Топлата пара има по-високо налягане, студената – по-ниско. Ако компресираме парата, налягането не се увеличава, както при газовете, парата се кондензира и налягането остава същото.

Това е най-съществената разлика между пара и газ, въпреки че и двете са газообразни вещества.

Кипене

  • парни мехури - Вътре във врящата вода се обарзуват мехурчета.
  • течност
  • атмосферно налягане - Средна стойност при морското равнище - ок. 101 000 Pa.
  • термометър
  • налягане на водната пара - Налягането в мехурчетата зависи от температурата.
  • водни молекули
  • водна пара

Течността може да премине в газообразно състояние по два начина: чрез изпаряване и чрез кипене. Изпаряването е явление от повърхността. При кипенето обаче се образуват мехурчета вътре в течността, които се издигат до повърхността.

Този процес се осъществява, когато налягането на наситената пара се изравни с външното налягане, в противен случай атмосферното налягане би пръснало образуващите се мехурчета с пара.

За да се стигне до кипене е необходима или подходяща висока температура, или съответно ниско атмосферно налягане.

Точка на кипене

  • Ниско атмосферно налягане точката на кипене на водата е по-ниска
  • Нормално атмосфрено налягане точката на кипене на водата е 100 °C
  • 0 м
  • 100 °C
  • 89,6 °C
  • 3 000 м
  • 74 °C
  • 8 000 м
  • 70,6 °C
  • 10 000 м

Точката на кипене на течностите зависи от налягането. При нормални атмосферни условия водата завира при 100 градуса по Целзий, но при ниско налягане - например в планината - точката на кипене е по-ниска.

Поставена под високо налягане водата не завира при 100 °C, а при по-висока тепература, затова в затворените тенджери под налягане яденето се приготвя за по-кратко време при температура над 100 °C.

Тенджера под налягане

  • висока температура на водата - В тенджерата под налягане температурата на течността е по-висока, от точката на кипене в отворена тенджера.
  • клапан - Тежестта върху клапата може да бъде повдигната, само ако парата е с достатъчно високо налягане. През отворената клапа излиза пара, така в тенджерата налягането остава постоянно.
  • пара под високо налягане - Ако затопляме течност в затворено пространство, парата, която се образува над нея ще бъде по-висока от външното налягане.
  • термометър
  • налягане на парата

В тенджерата под налягане водата ври не при обичайните 100 °C а при по-висока температура, затова яденето се приготвя по-бързо.

Високата точка на кипене обяснява защо капакът на тенджерата под налягане е плътно затворен. Това е така, защото налягането на парата, която се образува при затоплянето, е много по-високо от външното налягане - така се повишава точката на кипене на течността (обикновено вода).

На капака на тенджерата под налягане има клапа, която регулира налягането на парата. Ако увеличим тежестта върху клапата, тя ще може да бъде повдигната само от пара с по-високо налягане, а точката на кипене ще се увеличи.

Кавитация

  • предна част на витлото – високо налягане
  • задна част на витлото – ниско налягане - Тези части на витлото, при които налягането на течността е ниско, водата кипи.

Кавитацията се получава при бързо движещи се във водата предмети, например корабните витла.

В някои части от повърхността на бързо движещите се предмети налягането на течността намалява, затова там течността може да кипи, т.е. да се образуват парни мехурчета. Ако образувалите се мехурчета стигнат до място с по-високо налягане, тогава те се пръскат. При пръскането се образува акустична вълна, която не само издава силен шум, но може да причини и щети по повърхността на предмета.

Много е важно вредните последици от кавитацията в помпите и витлата да бъдат минимализирани. С помощта на кавитацията обаче може и да се почиства повърхността на телата.

Свързани ресурси

Фазови преходи

Всеки преход от газообразно в течно, от течно – в твърдо състояние, и обратно е фазов преход.

Melting and freezing

During freezing hydrogen bonds are formed between water molecules resulting in a crystal...

Сферата (еолипилът) на Херон

Ние тачим александрийския изобретател като баща на първата парна машина, макар той да е...

Парната машина на Джеймс Уат (ХVІІІ век)

Благодарение на големите си възможности за приложение усъвършенстваната от шотландския...

Вода (H₂O)

Водата е много стабилно съединение на водорода и кислорода, жизненонеобходимо за всички...

Thermometers

There are various types of instruments used for measuring temperature.

Как работи хладилникът?

Тази анимация показва как работи хладилникът.

Как работи климатикът

Климатикът поглъща топлината в помещението и я отвежда навън.

Как работи сешоарът?

Анимацията демонстрира устройството и функционирането на сешоара.

How does it work? - Impulse steam turbine

This animation demonstrates the structure and operation of impulse turbines.

Added to your cart.