Ваша корзина пуста

Купить

Количество: 0

Всего: 0,00

0

Испарение и кипение

Испарение и кипение

Что происходит в жидкости в процессе кипения и испарения? От чего зависит точка кипения жидкости?

Химия

Этикетки

испарение, весна, фазовый переход, точка кипения, давление, теплообмен, температура, давление воздуха, состояние вещества, вода, жидкость, изменение температуры, физика, термодинамика, вода при кипении, физическое свойство, химия

Связанные экстра

Сцены

Испарение

  • ненасыщенный пар - Пока еще количество частиц, покидающих жидкость больше, чем случайно возвращающихся назад.
  • жидкость
  • пар - Испарившаяся жидкость.
  • поверхность жидкости
  • насыщенный пар - Наступило состояние, при котором количество частиц, покидающих жидкость и возвращающихся назад, одинаково.

В жидкости взаимное притяжение частиц довольно сильное, поэтому они не могут полностью освободиться друг от друга, а лишь меняют своё местоположение внутри жидкости, перекатываясь по поверхности других частиц. При этом идёт постоянное столкновение, которое сопровождается взаимной передачей энергии. В процессе обмена энергией некоторые частицы, как раз оказавшиеся на поверхности, получают достаточно энергии для преодоления притяжения и отрываются от поверхности жидкости.

Этот процесс - испарение.
При испарении из жидкости вылетают частицы, энергия которых больше, чем средняя энергия частиц, поэтому на остающиеся в жидкости частицы в среднем приходится меньше энергии, то есть температура жидкости снижается.
Это является причиной того, что нам становится холодно, когда у нас мокрое тело, другими словами, испарение сопровождается потерей тепла.

На скорость испарения в значительной степени влияют площадь поверхности и температура жидкости, содержание пара над её поверхностью, а также движение воздуха.

Насыщенный пар

  • Насыщенный пар при сжатии конденсируется; давление его не растёт. - Давление насыщенного пара зависит только от температуры.
  • жидкость
  • поршень

Если испарение жидкости происходит в замкнутом пространстве, то со временем всё больше частиц оказывается над поверхностью жидкости, но и все больше частиц возвращается назад в жидкость.

Через некоторое время между процессами испарения и конденсации пара устанавливается равновесие: количество частиц, которые покидают жидкость и возвращаются в неё одинаково, то есть в замкнутом пространстве над поверхностью воды образуется насыщенный пар.

Частицы, составляющие пар, сталкиваются со стенками сосуда, то есть давят на них. Давление пара зависит только от температуры. Давление более тёплого пара выше, давление более холодного - ниже.
При сжатии пара его давление не повышается, в отличие от газа пар конденсируется, и его давление остаётся постоянным.
Это самое существенное различие между газом и паром, несмотря на то, что оба находятся в газообразном состоянии.

Кипение

  • пузырьки пара - В объёме кипящей воды формируются пузырьки пара.
  • жидкость
  • атмосферное давление - Среднее значение на уровне моря: около 101 000 Па.
  • термометр
  • давление внутри пузырька пара - Давление пара внутри пузырька зависит от температуры.
  • молекулы воды
  • пузырек пара

Жидкость переходит в газообразное состояние двумя способами: в процессе испарения либо кипения.

Испарение - процесс, протекающий на поверхности. А при кипении пузырьки пара образуются также и внутри жидкости, а затем всплывают на её поверхность.
Этот процесс может происходить лишь в том случае, если при данной температуре давление насыщенного пара достигает атмосферного давления, в противном случае образующиеся пузырьки пара будут раздавлены атмосферным давлением.

Итак, для закипания требуется либо достаточно высокая температура, либо достаточно низкое атмосферное давление.

Температура (точка) кипения

  • Низкое атмосферное давление точка кипения ниже
  • Нормальное атмосферное давление 100 °C-точка кипения воды
  • 0 м
  • 100 °C
  • 89,6 °C
  • 3000 м
  • 74 °C
  • 8000 м
  • 70,6 °C
  • 10 000 м

Точка кипения жидкости зависит от давления.
При нормальном атмосферном давлении вода закипает при 100 °C, но при более низком давлении, например в высокогорье, температура кипения тоже снижается.
Если же вода находится под высоким давлением, то она не закипает даже при 100 °C, а лишь при повышенной температуре, и поэтому в герметичной скороварке при повышенном давлении можно более эффективно варить при температуре выше 100 °C.

Скороварка

  • вода повышенной температуры - Температура жидкости в скороварке выше, чем точка кипения в случае открытой кастрюли.
  • клапан - Вес, давящий на клапан, лишь тогда может приподняться, если достаточно высоко давление пара. Через открытый клапан пар выходит наружу, обеспечивая постоянное давление внутри скороварки.
  • пар высокого давления - Если нагревать жидкость в замкнутом пространстве, давление образующегося пара будет выше атмосферного давления.
  • термометр
  • давление пара

Скороварка - это ёмкость, в которой вода закипает не при нормальной температуре кипения - обычно 100 °C - а при более высокой температуре, поэтому в такой кастрюле еда готовится намного быстрее.

Высокая температура кипения объясняется тем, что крышка скороварки герметично закрыта, поэтому давление пара, выделяющегося при нагревании, может значительно превышать атмосферное давление, и точка кипения жидкости (обычно воды) также возрастает.

На крышке скороварки находится клапан, регулирующий внутри кастрюли давление пара. Если увеличить действующий на клапан вес, то его может поднять лишь пар более высокого давления и, таким образом мы увеличиваем и температуру кипения содержащейся в скороварке жидкости.

Кавитация

  • передняя поверхность гребного винта -высокое давление
  • задняя поверхность гребного винта -низкое давление - На некоторых поверхностях гребного винта, там, где давление жидкости низкое, вода может закипеть.

Кавитация возникает в процессе быстрого движения объектов в воде, например вокруг гребного винта.
В определённых точках поверхности быстро движущегося предмета давление жидкости может снизиться, вследствие чего жидкость способна вскипеть, то есть могут сформироваться пузырьки пара.

Образующиеся пузырьки пара, попадая в зону высокого давления, внезапно лопаются. При этом возникает акустическая ударная волна, которая сопровождается большим шумом и способна вызвать повреждения поверхности твёрдого тела.
Поэтому вредное воздействие кавитации на насосы и гребные винты очень важно снижать. Однако кавитация может быть и полезна, например, при чистке поверхностей твёрдых тел.

Связанные экстра

Взаимодействие аммиака с хлороводородом

При взаимодействии аммиака с хлороводородом образуется ионное...

Действие температуры на химическое равновесие (наблюдение)

Изменение цвета раствора хлорида кобальта (II) при нагревании и...

Связи в молекуле бензола

Между атомами углерода действуют сигма-связи и делокализованные...

Реакция между водородом и кислородом

Смесь газов кислорода и водорода называют гремучей смесью (или...

Модель действующего вулкана

Смоделируем извержение вулкана на основе реакции между пищевой...

Топливные элементы

Обеспечивают экологически чистое топливо для двигателя автомобиля:...

What do mixtures consist of?

This lesson presents different types of mixtures and how the...

Мыло

Жирные кислоты содержат полярные и неполярные части молекул,...

Added to your cart.