Парообразование – это в физике преобразование жидкого вещества в парообразное состояние. Данный процесс очень часто встречается в природе и в повседневной жизни когда мы кипятим воду в чайнике, варим суп, либо наблюдаем высыхание луж на солнце. Парообразование бывает двух видов – кипение и испарение. Конденсация – процесс, прямо противоположный парообразованию, то есть превращение газообразного вещества в жидкое или твердое. Примером может служить образование тумана и облаков. О вышеперечисленных явлениях пойдет речь в отдельных статьях. Здесь мы более подробно остановимся на том, как образуется пар, что показывает удельная теплота парообразования и в чем она измеряется.
Процессы перехода воды в пар при кипении и при испарении значительно отличаются друг от друга. В первом случае пар образуется только при достижении определенной температуры кипения, разной для каждого жидкого вещества. Во втором случае достаточно преодоления порога температуры плавления. Отличия также затрагивают и область парообразования – при кипении пар образуется со всего объема жидкости, а при испарении только со свободной поверхности, граничащей непосредственно с кислородом и другими окружающими газами.
Рассмотрим более подробно кипение жидкостей в качестве примера образования пара. В процессе кипячения воде передается определенное количество теплоты, из-за чего растет внутренняя энергия молекул воды, они начинают хаотично перемещаться, сталкиваясь друг с другом, из-за чего вода начинает кипеть. В воде содержится большое количество элементов, в том числе и растворенные газы – в них и происходит выделение пара. Все видели, что при кипячении в воде образуется большое количество пузырьков. Внутри них находится именно пар, а не воздух. Количество пара постоянно увеличивается, пока пузырек не достигнет свободной поверхности и не лопнет, высвободив накопившийся пар. Этот процесс сопровождается характерным звуком – бурлением. Однако часто бывает, что пузырьки не успевают преодолеть путь до свободной поверхности – тогда они лопаются прямо в воде.
Формула парообразования
Парообразование – это физический процесс, измеряемый в определенной величине – удельной теплоте парообразования и конденсации. Эта характеристика показывает, сколько теплоты (Дж) нужно для преобразования всего объема жидкости (кг) в газообразное состояние. Единица измерения – Дж/кг. К примеру, удельная теплота парообразования воды составляет 2,3*106 Дж/кг. Если вода еще не кипит, то дополнительно требуется рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания до 100°С.
Предположим, что жидкость достигла температуры кипения. Чтобы рассчитать количество теплоты парообразования, необходимой для превращения 1 кг вещества в газообразное состояние, необходимо воспользоваться следующей формулой:
Q = L*m;
где Q – количество теплоты (Дж);
L – удельная теплота парообразования (Дж/кг);
m – масса жидкого вещества (кг).
Теперь вы знаете, что такое парообразование, каких видов оно бывает, как образуется пар, а также физический смысл удельной теплоты парообразования и конденсации.
(Пока оценок нет)
Загрузка...