Презентація з інформатики з інформатики Ліцеїста 10 кл. групи ЕТ-41 Стандерчука Дениса

план Насичена і ненасичена пара Насичена і ненасичена пара Насичена і ненасичена пара Насичена і ненасичена пара Кипіння рідин Кипіння рідин Кипіння рідин Кипіння рідин

Насичена і ненасичена пара НАСИЧЕНА і НЕНАСИЧЕНА ПАРА НАСИЧЕНА і НЕНАСИЧЕНА ПАРА Як відомо, рідини можуть випаровува- тися, переходячи у газоподібний стан. Про- цес пароутворення може відбуватися з віль- ної поверхні рідини або всередині її общему, під час кипіння. Він відбуваеться внаслідок поглинання певної кількості теплоти:

Q=r*m де rпитома теплота пароутворення, яка залежить від роду речовини, т її маса. Питома теплота пароутворення вимірю- еться в Дж/кг. Чисельно вона дорівнює кіль- кості теплоти, яка необхідна для переходу 1 кг рідини в пару за певної температури. Як правило, и значения вказують для темпе- ратури кипіння.

У природі відбуваеться також і зворот- ний процес перехід пари в рідину. Він називається конденсацією. Внаслідок конденсації пари рідина отримуе таку саму кількість теплоти, яка необхідна для її випаровування при тій самій температурі.

Випаровування рідин відбувається тому, що деякі молекули рідини мають кінетичну енергію, достатню для подолання сил притягання між ними. Чим вища температура рідини, тим більша частка таких молекул. За певних умов ці молекули вилітають з вільної поверхні рідини і можуть назавжди її покинути (випаровування) або повернутися назад (конденсація).

інтенсивність випаровування рідин залежить від багатьох факторів роду речовини (бензин швидше випаровується, ніж вода), температури і площі вільної поверхні рідини (чим вона більша, тим більша кількість молекул вилітае з неї), зовнішніх умов (вітер, тиск, густина пари). За природних умов пару вважають газом. Вона може бути насиченою і ненасиченою, що залежить від її густини, температури і тиску.

Пара, що персбувае в динамічній рів- новазі з власною рідиною, є насиченою. Ди- намічна рівновага між рідиною і парою виникае тоді, коли кількість молекул, що вилітае з вільної поверхні рідини, дорівнює кількості молекул, що повертаються в неї. У відкритому посуді, оскільки певна кіль- У відкритому посуді, оскільки певна кіль- кість молекул випаровуеться в атмосферу і не повертається в рідину, порушується ди- намічна рівновага і пара стає ненасиченою. Насичена і ненасичена пара мають різні властивості.

Під час стискання насиченої пари (ділян- ка ВС) її тиск не змінюватиметься (р = сonst). Це пояснюеться тим, що зі зменшенням обєму насичена пара конденсуеться, утво- рюючи рідину. Її частка в об'емі циліндра весь час збільшуеться, а об'ем, який зай- має насичена пара, зменшується. Це від- бувається доти, доки вся насичена пара не перейде в рідкий стан (точка С). Подальше зменшення об`єму викликає стрімке зростання тиску (ділянка DС), ос- кільки рідини майже не стискаються.

Отже, під час ізотермічного стискання ненасиченої пари спочатку (за незначної густини) вона виявляє властивості ідеального газу. Коли пара стає насиченою, її властивості підпорядковуються іншим зако- номірностям. Зокрема, за незначних температур її стан приблизно описуеться рівнян- ням р = nkT, коли концентрація молекул не залежить від об'ему, який займає газ. Графік залежності тиску р від об'ему V, зображений на мал., називається ізотермою реальних газів.

Кипіння рідин Якщо рідині надавати теплоту, то вона нагріватиметься і з часом почне кипіти. За спостереженнями цей процес супроводжується утворенням в об'ємі рідини бульбашок насиченої пари.

3 підвищенням температури їх кількість на стінках посудини зростає, а розміри збільшуються. За певної температури тиск пари в бульбашках зрів- нюється з тиском у рідині, і вони під дією сили Архімеда починають спливати. Коли така бульбашка досягає поверхні рідини, вона лопається і викидає пару назовні. Та- ким чином, кипіння це внутрішнє паро- утворення, що відбувається в усьому об'ємі рідини за температури, коли тиск насиченої пари дорівнює тиску в рідині.

Встановлено, що під час кипіння тем- пература рідини залишається сталою при досягненні температури кипіння вся надана кількість теплоти йде на пароутворення. Як- що рідині не надавати теплоту, кипіння припиниться, оскільки не надходитиме енер- гія для внутрішнього пароутворення.

Кожна речовина має власну температу- ру кипіння. Очевидно, що ЇЇ значення визна- чається тиском насиченої пари за даної температури, оскільки кипіння настає тоді, коли тиск насиченої пари зрівнюється з тиском у рідині. Через це температура кипін- ня рідин залежить від зовнішнього тиску ня рідин залежить від зовнішнього тиску чим він більший, тим вищою має бути температура кипіння, І навпаки.

Графічно залежність температури кипіння води від тиску представлено на мал. Це підтверджується на практиці. Так, у парових котлах, де тиск може перевищувати 15 атм, вода не кипить навіть при 200° С; на високогір'ї, де тиск набагато менший за нормальний атмосфер- ний (760 мм рт. ст.), температура кипіння води буде нижчою за 100° С. Наприклад, на вершині Говерли (2062 м) вода кипітиме при 90° С, а на Евересті (8848 м) темпе- ратура кипіння води становитиме менше 70

Цю властивість рідин широко використо- вують у різних технологічних процесах. На- приклад, у процесі нафтопереробки для роз'- єднання нафтопродуктів бензину, мазуту і масел, що мають різну температуру ки- піння; під час цукроваріння сироп кипить завдяки пониженому тиску, температура при цьому незначна, І тому цукор не пригорає, Отже, усі рідини мають сталу темпе- ратуру кипіння, яка залежить від роду ре- човини І зовнішнього тиску. Щоб кипіння відбувалося тривалий час, треба спочатку рідину довести до температури кипіння, а потім продовжувати надавати їй теплоту, необхідну для пароутворення; Q=cmt+rm