Fizikaj Mezura: varmego de vaporización de akvo

Ĉiuj konas la bildon: sur la forno varmigi poton de akvo kostoj. Akvo de la malvarma grade iĝas varma, tio sur ĝia surfaco vezikoj aperas unue, kaj baldaŭ ĉiuj amuzo ŝi koleras. Kio estas la varmego de vaporización de akvo? Iuj el ni memoras el la instruplano ke la temperaturo de la akvo sub la natura atmosfera premo ne povas superi 100 ° C. Kiu ne memoras aŭ ne kredas, povas utiligi konvenan termometro kaj certigi sekuran maniero.

Sed kiel tio estas ebla? Finfine, sub la kaserolon ankoraŭ brulas, li donas sian energion al la likva, kaj kie estis la afero, se ne por hejti la akvon? A: La energio estas uzata por transformi akvon en vaporon.

Kie faras la energio

En ordinara vivo ni kutimas la tri ŝtatoj de materio ĉirkaŭa ni: solida, likva kaj gaso. En la solida stato la molekuloj estas firme fiksita en la kristalo krado. Sed tio ne signifas ke ili kompletigi senmoveco, en iu temperaturo, kondiĉe ke ĝi havas almenaŭ unu grado super -273 ° C (ĉi tiu estas la absoluta nulo) vibras molekulo. Cetere, la amplekso de vibrado dependas de la temperaturo. Kiam varmigante energio transdonas partikloj al la substanco kaj la errático movadoj fariĝis pli intensa kaj poste atingas certan punkton tia forto, ke molekulojn lasante enrejados nestoj - la substanco iĝas likva.

La likva stato de la molekulo estas tre rilata al la alia per forto de gravito, sed ne fiksis ĝis certa punkto en spaco. Kun pli varmego amasiĝo substanco kaosa vibro moieties fariĝis tiel granda, ke la forto de altiro de la molekuloj al la alia submetigxas, kaj oni disjxetos. La temperaturo de la substanco ĉesas kreski, ĉiuj energio transdonita kaj nun post la sekva parto de partikloj, kaj tiel, paŝon post paŝo, la tuta akvo lektrinkis el la kaserolon plenigas la kuirejo en la formo de vaporo.

Ĉiu substanco postulas iu energio por ĉi tiu procezo. La varmego de vaporización de akvo, tiel kiel aliaj likvaj, kaj havas specifan fina valoro.

La mezurunuoj

Ajna energio (kvankam la movado, kvankam la varmego) estas mezurita en julioj. Joule (J) estas nomita laŭ la fama sciencisto James Joule. Ciferece energio 1 J povas esti ricevita je distanco de 1 metro puŝi certaj korpon kun forto de 1 Newton.

Antaŭe uzita por mezuri la varmego de koncepto kiel "kalorio". Oni kredis, ke la varmego - tio estas tiel fizika substanco, kiu povas flui en aŭ ekster iu ajn korpo. La pli "natekla" ĝin en la fizika korpo, do ĝi estas varma. En pli malnovaj lernolibroj ankoraŭ eblas renkonti ĉi fizika kvanto. Sed estas facile traduki en julioj, sufiĉas multipliki per 4.19.

La energio bezonata por la konvertiĝo de likvaĵoj al gasoj estas referita kiel la specifa varmego de vaporización. Sed kiel kalkuli ĝin? Ĝi estas unu afero iĝas vaporo tubon de akvo kaj alia afero - la grandega tanko de la vapormaŝino ŝipo.

Tial, ekzemple, por _H2O, brulado sistemoj funkcias laŭ la koncepto de "latenta varmego de vaporización de akvo" (J / kg - unuo). Kaj la ŝlosila vorto tie estas "specifaj". Oni kredas ke la kvanto de energio bezonata por vaporigi 1 Kg de likva substanco.

Signifita valoro latina literoj L. mezuro valoron en Joules po 1 kg.

Kiom energio postulas akvon

Specifa varmo de vaporización de akvo estas mezurita kiel sekvas: en la ujo Elversxigxis nombro N, estas ekbolis. Energio elspezita por vaporización litroj de akvo, kaj estas la deziratan valoron.

Mezuri, kio estas la specifa varmego de vaporización de akvo, sciencistoj estis iom surprizita. Por konvertiĝo en gaso akvo postulas pli da energio ol komuna al ĉiuj likva mondo: tuta linio alkoholoj, licuado gasoj , kaj eĉ pli granda ol metaloj kiel hidrargo kaj plumbo.

Tiel, la varmego de vaporización de akvo estis egala al 2.26 MJ / kg. Por komparo:

• y hidrargo - 0,282 MJ / kg;
• en plumbo - 0,855 MJ / kg.

Sed kion se la malo?

Kaj kio okazas se inversigi la procezo, fari la likva condensar? Nenio speciala okazas konfirmo leĝo de konservado de energio: la condensación de unu kilogramon da likvaĵo de vaporo estas liberigita precize la sama kvanto de varmego kiu estas bezonata por pasigi ĉe igante ĝin reen en vaporo. Tial, ofte okazas en la rigardo-supren tabloj, la termino "entalpía de vaporización."

Por iu, la fakto, ke la varmego estas sorbita de evaporación, estis sukcese uzita en la domanaro kaj industria inĝenierio por krei artefaritajn malvarma.