Fyysinen arvo: veden höyrystymislämpö

Kaikki tietävät kuvan: tulipalossa on vesipisara. Kylmän vettä vähitellen kuumenee, täällä pinnallaan ilmestyy ensimmäiset kuplat, ja pian kaikki on täynnä hauskaa. Mikä on veden haihtumisen lämpö? Jotkut meistä muistavat koulun ohjelmasta, että veden lämpötila luonnollisessa ilmakehän paineessa ei saa olla yli 100 ° C. Ja kuka ei muista tai usko, voi käyttää sopivaa lämpömittaria ja varmista, että se noudattaa turvatoimia.

Mutta miten tämä voi olla? Loppujen lopuksi palo vielä polttaa potin alle, se antaa energiaa nesteelle ja mihin se menee, jos se ei lämmitä vettä? Vastaus: Energiaa käytetään veden muuttamiseen höyryksi.

Missä energia kulkee?

Tavallisessa elämässä olemme tottuneet kolmeen valtioonympäröivät meidät asiat: kiinteät, nesteet ja kaasut. Kiinteässä tilassa molekyylit kiinteästi kiinnittyvät kidehilaan. Mutta tämä ei tarkoita niiden täydellistä liikkumattomuutta millä tahansa lämpötilalla, jos vain se olisi vähintään korkeampi kuin -273 ° C (tämä on absoluuttinen nolla), molekyylit värisevät. Ja tärinän amplitudi riippuu lämpötilasta. Kuumennettaessa energia siirretään aineen hiukkasiin, ja nämä kaoottiset liikkeet tulevat voimakkaammiksi ja saavuttavat sitten tiettyyn hetkeen sellaisen voiman, jonka molekyylit jättävät ruudut - aineesta tulee nestettä.

Nestemäisessä tilassa molekyylit liittyvät läheisestivetovoima, vaikkei se ole kiinteä tietyssä avaruudessa. Kun aineen lämpö kerääntyy edelleen, osan molekyylien soihdut tärinästä tulee niin suuri, että molekyylien vetovoima toisiinsa päästään ja ne hajoavat toisistaan. Aineen lämpötila lakkaa kasvamasta, kaikki energia siirretään nyt seuraavaan ja seuraavaan hiukkassarjaan, ja niinpä vaiheittain, kaikki vettä sisältävä vesi täyttää keittiön höyryn muodossa.

Jokainen aine tarvitsee tietyn määrän energiaa tämän prosessin suorittamiseksi. Vesihöyryn lämpö, ​​kuten muut nesteet, on äärellinen ja sillä on erityisiä arvoja.

Missä yksiköissä sitä mitataan

Mikä tahansa energia (vaikka liikkeessä, jopa lämpöä)mitattuna jouleina. Joule (J) on nimetty kuuluisan tiedemies James Joule. Numeerisesti energiaa 1 J: ssa voidaan saada työntämällä tietyn rungon 1 metrin etäisyydellä 1 Newtonin vaivalla.

Aiemmin lämmön mittaamiseksi,käsite "kalori". Uskottiin, että lämpö - tämä on sellainen fyysinen aine, joka voi virrata sisään tai ulos mistä tahansa kehosta. Mitä enemmän "virtaa" fyysiseen kehoon, sitä kuumempi se on. Vanhoissa oppikirjoissa voit silti täyttää tämän fyysisen arvon. Mutta se on helppo kääntää joules, kerrotaan 4,19.

Nesteiden muuntamiseen tarvittava energiakaasuissa, kutsutaan erityiseksi höyrystymislämpöksi. Mutta miten laskea se? Yksi asia on muuttaa vesiputki höyryksi ja toinen asia on valtavan astian höyrykoneen säiliö.

Siksi esimerkiksi H: lle₂Oh, lämmitysjärjestelmässä ne toimivat käsitteellä "spesifinenhöyrystymislämpö vettä "(J / kg - mittausyksikkö). Ja sitten avainsanan" erityinen "Uskotaan, että energian määrä, joka tarvitaan höyrystää 1 kg nestemäistä ainetta ..

Arvoa merkitään latinalaisella kirjaimella L. Jouleen arvo mitataan 1 kg: lla.

Kuinka paljon energiaa vesi tarvitsee?

Erityinen vesihöyryn muodostumislämpö mitataan seuraavasti: N: n määrä kaadetaan säiliöön, se saatetaan kiehumaan. Littarilevyn höyrystämiseen käytetty energia on haluttu arvo.

Mitataan, mikä on erityinen lämpöveden haihtuminen, tutkijat olivat hieman yllättyneitä. Kaasuksi muuttamista varten veteen vaatii enemmän energiaa kuin yhteisiä kaikille neste maailman: koko rivi alkoholit, nesteytetyt kaasut, ja jopa suurempi kuin metalleja, kuten elohopeaa ja lyijyä.

Joten veden höyrystämisen lämpö osoittautui olevan 2,26 mJ / kg. Vertailua varten:

• elohopeassa, 0,282 mJ / kg;
• lyijy - 0,855 mJ / kg.

Ja mitä jos päinvastoin?

Ja mitä tapahtuu, jos peruutamme prosessin,jotta neste tiivistyisi? Mitään erikoista tapahdu vahvistusta lakia säästö: kondensaation yhden kilogramman nesteen höyry vapautuu täsmälleen saman määrän lämpöä, joka tarvitaan viettää kiertämällä sitä takaisin höyryksi. Siksi usein esiintyy hakutaulukkojen termi "höyrystymisen entalpia."

Muuten, että lämpö imeytyy haihduttamalla, on menestyksellisesti käytetty kotitalouksien ja teollisuuden tekninen luoda keinotekoisia kylmä.