Fizinis priemonė: šiluma garavimo vandens

Visi žinome paveikslėlį: ant viryklės šildyti vandens išlaidų puodą. Vanduo iš šalčio palaipsniui tampa karšta, kad ant jos paviršiaus burbulus rodytų pirmą, ir netrukus visi įdomus ji siautėja. Kas yra garavimo vandens šilumos? Kai kurie iš mūsų prisimena iš mokymo programą, kad vandens temperatūra pagal gamtos atmosferos slėgio negali viršyti 100 ° C. O kas neprisimena ar netiki, gali pasinaudoti tinkamu termometru ir užtikrinti saugų būdą.

Bet kaip tai gali būti? Galų gale, pagal keptuvėje vis dar ant ugnies, jis duoda savo energiją į skystį, ir kur ji eiti, jei ne šildyti vandenį? A: energija naudojama transformuoti vandenį į garo.

Kur energiją

Be įprastos gyvenime mes esame pripratę prie trijų narių reikalas supančios mus: Kietojo, skystojo ir dujų. Kietame būvyje molekulės yra tvirtai pritvirtintos kristalinėje gardelėje. Tačiau tai nereiškia, kad jie užpildyti judrumo, esant bet kokiai temperatūrai, su sąlyga, kad turi bent vieną laipsnį virš -273 ° C (tai yra absoliutus nulis) vibruotų molekulės. Be to, vibracijos amplitudė priklauso nuo temperatūros. Kai šildymo energijos perduodama daleles iš esmės ir nepastovaus judėjimo tapti labiau intensyvus, ir tada pasiekti tam tikrą tašką tokią jėgą, kad molekulių paliekant grotelėmis lizdus - medžiaga tampa skystis.

Skystis būklė molekulės yra glaudžiai vienas su kitu susiję jėga sunkio, bet nėra fiksuota iki tam tikro taško erdvėje. Su termiškai kaupimo medžiaga chaotiškas vibracijos fragmentai, tampa toks didelis, kad traukos molekulių viena kitai jėga įveikti, ir jie išsklaidyti. Medžiagos temperatūra nustoja augti, visa energija buvo perduota ir dabar yra po kitą partiją dalelių, ir taip, žingsnis po žingsnio, visi vandens skalaujama iš visos užpildo garų pavidalu virtuvė.

Kiekvienos medžiagos, reikia šiek tiek energijos šiam procesui. Iš išgarinimui vandens šilumos, taip pat kitų skysčių, ir turi tam tikrą galutinę vertę.

Matavimo vienetai

Bet energijos (nors judėjimo, nors šilumos) yra matuojamas džauliais. Džaulio (j) yra pavadintas garsaus mokslininko James Joule. Skaitmeninio energijos 1 J galima gauti 1 metro atstumo stumti tam tikrą kūną su 1 Niutonas jėgą.

Anksčiau, naudojamas matuoti tokią koncepciją šilumą, pavyzdžiui, "kalorijų". Buvo tikima, kad šilumos - tai toks fizinis medžiaga, kuri gali tekėti arba iš bet kokio kūno. Kuo daugiau "natekla" tai fiziniame kūne, todėl ji yra karšta. Vyresnio amžiaus vadovėlių vis dar galima susitikti šį fizinį kiekį. Bet tai lengva išversti džauliais, pakanka padauginti 4.19.

Energiją, reikalingą skysčių į dujų konversija vadinamas konkretaus šilumos garavimas. Bet kaip ją apskaičiuoti? Tai vienas dalykas virsta garais vamzdis vandens Ir dar vienas dalykas - didžiulis rezervuaras garo variklio laivo.

Todėl, pavyzdžiui, taip, kad H ₂ O, degimo sistemos veikia dėl "latentinės šilumos išgarinimui vandens" (J / kg - vieneto) koncepciją. Ir pagrindinis žodis čia yra "specifinis". Manoma, kad energijos kiekis, reikalingas išgarinti 1 kg skystos medžiagos.

Žymimas vertė Lotynų raidės L. priemonė vertė džauliais 1 kg.

Kiek energijos reikia vandens

Specifinė šiluma garavimo vandens yra matuojamas taip: į konteinerį pilamas numeris N, yra užvirinti. Energijos išleidžiama garinimo litrų vandens, ir yra norimas vertė.

Matavimo, kas yra specifinė šiluma garavimo vandens, mokslininkai buvo šiek tiek nustebęs. Konvertavimo į dujų vandens reikalauja daugiau energijos nei bendroji į visas skystis pasaulyje: visą eilutę alkoholiai, suskystintos dujos , o dar didesnis nei metalų, tokių kaip gyvsidabrio ir švino.

Taigi, garavimo vandens šilumos buvo lygus 2,26 MJ / kg. Palyginimui:

• Y gyvsidabrio - 0,282 MJ / kg;
• švino - 0,855 MJ / kg.

Bet kas, jei priešais?

O kas atsitiks, jei pakeisti šį procesą, kad skystis kondensuoti? Nieko ypatingo atsitinka patvirtinimo įstatymą energijos tvermės: vieno kilogramo skystis iš garų kondensatas išleidžiamas tiksliai tą patį šilumos kiekį, reikalingą praleisti ne paversti jį atgal į garų. Todėl dažnai pasitaiko žinyninių lentelių, terminas "garavimo šiluma."

Beje, tai, kad šiluma absorbuojama garinant, buvo sėkmingai naudojama buitinių ir pramoninių inžinerijos sukurti dirbtinį šalta.