Pagsingaw ng tubig. kumukulo

Alam nating lahat na ang tubig sa isang takure ay kumukulo sa 100°C. Ngunit napansin mo ba na ang temperatura ng tubig ay hindi nagbabago sa panahon ng proseso ng pagkulo? Ang tanong ay - saan napupunta ang nabuong enerhiya kung patuloy nating pinapanatili ang apoy? Napupunta ito sa pag-convert ng likido sa singaw. Kaya, upang mailipat ang tubig sa estado ng gas kinakailangan ang patuloy na supply ng init. Kung magkano ang kinakailangan upang i-convert ang isang kilo ng likido sa singaw ng parehong temperatura ay tinutukoy ng isang pisikal na dami na tinatawag na tiyak na init ng singaw ng tubig.

Ang pisikal na kahulugan ng dami

Ang pagkulo ay nangangailangan ng enerhiya. Karamihan sa mga ito ay ginagamit upang masira ang mga bono ng kemikal sa pagitan ng mga atomo at mga molekula, na nagreresulta sa pagbuo ng mga bula ng singaw, at ang mas maliit na bahagi ay ginagamit upang palawakin ang singaw, iyon ay, upang ang nabuong mga bula ay maaaring sumabog at palabasin ito. Dahil ang likido ay naglalagay ng lahat ng enerhiya nito sa paglipat sa estado ng gas, ang "pwersa" nito ay naubusan. Para sa patuloy na pag-renew ng enerhiya at pagpapahaba ng pagkulo, mas maraming init ang dapat dalhin sa lalagyan na may likido. Ang isang boiler, gas burner o anumang iba pang heating device ay maaaring magbigay ng pag-agos nito. Sa panahon ng kumukulo, ang temperatura ng likido ay hindi tumataas, ang proseso ng pagbuo ng singaw ng parehong temperatura ay nagaganap.

Ang iba't ibang likido ay nangangailangan ng iba't ibang dami ng init upang maging singaw. Alin ang - nagpapakita ng tiyak na init ng singaw.

Maiintindihan mo kung paano tinutukoy ang halagang ito mula sa isang halimbawa. Kumuha ng 1 litro ng tubig at pakuluan. Pagkatapos ay sinusukat namin ang dami ng init na kailangan upang sumingaw ang lahat ng likido, at makuha namin ang halaga ng tiyak na init ng singaw para sa tubig. Para sa iba pang mga kemikal na compound, ang tagapagpahiwatig na ito ay magkakaiba.

Sa pisika, ang tiyak na init ng singaw ay tinutukoy ng Latin na titik L. Ito ay sinusukat sa joules bawat kilo (J / kg). Maaari itong makuha sa pamamagitan ng paghahati ng init na ginugol sa pagsingaw ng masa ng likido:

Napakahalaga ng halagang ito para sa mga proseso ng produksyon batay sa mga makabagong teknolohiya. Halimbawa, ginagabayan sila nito sa paggawa ng mga metal. Ito ay lumabas na kung ang bakal ay natunaw at pagkatapos ay na-condensed, isang mas malakas na kristal na sala-sala ay nabuo sa karagdagang pagtigas.

Ano ang katumbas ng

Ang halaga ng tiyak na init para sa iba't ibang mga sangkap (r) ay natukoy sa kurso ng mga pag-aaral sa laboratoryo. Ang tubig sa normal na presyon ng atmospera ay kumukulo sa 100 °C, at ang init ng singaw ng tubig ay 2258.2 kJ/kg. Ang tagapagpahiwatig na ito para sa ilang iba pang mga sangkap ay ibinibigay sa talahanayan:

Gayunpaman, ang tagapagpahiwatig na ito ay maaaring magbago sa ilalim ng impluwensya ng ilang mga kadahilanan:

1. Temperatura. Habang tumataas ito, bumababa ang init ng singaw at maaaring maging sero.
   

   t, °C	r, kJ/kg
   	2500
   10	2477
   20	2453
   50	2380
   80	2308
   100	2258
   200	1940
   300	1405
   374	115
   374,15

2. Presyon. Habang bumababa ang presyon, tumataas ang init ng singaw, at kabaliktaran. Ang punto ng kumukulo ay direktang proporsyonal sa presyon at maaaring maabot mapanganib 374°C.

   p, Pa	bp, °C	r, kJ/kg
   0,0123	10	2477
   0,1234	50	2380
   1	100	2258
   2	120	2202
   5	152	2014
   10	180	1889
   20	112	1638
   50	264	1638
   100	311	1316
   200	366	585
   220	373,7	184,8
   Kritikal 221.29	374,15	-

3. Ang masa ng sangkap. Ang dami ng init na kasangkot sa proseso ay direktang proporsyonal sa masa ng nagresultang singaw.

Ang ratio ng evaporation at condensation

Natuklasan ng mga physicist na ang reverse evaporation process - condensation - steam ay gumugugol ng eksaktong kaparehong dami ng enerhiya na ginugol sa pagbuo nito. Ang pagmamasid na ito ay nagpapatunay sa batas ng konserbasyon ng enerhiya.

Kung hindi, posible na lumikha ng isang pag-install kung saan ang likido ay sumingaw at pagkatapos ay mag-condense. Ang pagkakaiba sa pagitan ng init na kinakailangan para sa pagsingaw at ang init na sapat para sa condensation ay magreresulta sa akumulasyon ng enerhiya na maaaring magamit para sa iba pang mga layunin. Sa katunayan, ang isang walang hanggang motion machine ay malilikha. Ngunit ito ay salungat sa mga pisikal na batas, at samakatuwid ay imposible.

Paano ito sinusukat

1. Tiyak na init Ang pagsingaw ng tubig ay sinusukat sa eksperimento sa mga pisikal na laboratoryo. Para dito, ginagamit ang mga calorimeter. Ang pamamaraan ay ang mga sumusunod:
2. Ang isang tiyak na halaga ng likido ay ibinubuhos sa calorimeter.

Sa araling ito, bibigyan natin ng pansin ang ganitong uri ng singaw gaya ng pagkulo, pag-usapan ang mga pagkakaiba nito mula sa naunang itinuturing na proseso ng pagsingaw, ipakilala ang naturang halaga bilang ang boiling point, at tatalakayin kung ano ang nakasalalay dito. Sa pagtatapos ng aralin, ipinakilala namin ang napaka mahalagang halaga inilalarawan ang proseso ng vaporization - ang tiyak na init ng vaporization at condensation.

Paksa: Pinagsama-samang estado ng bagay

Aralin: Pakuluan. Tiyak na init ng singaw at paghalay

Sa huling aralin, isinasaalang-alang na natin ang isa sa mga uri ng singaw - pagsingaw - at na-highlight ang mga katangian ng prosesong ito. Ngayon ay tatalakayin natin ang ganitong uri ng vaporization bilang proseso ng pagkulo, at ipakilala ang isang halaga na ayon sa numero ay nagpapakilala sa proseso ng vaporization - ang tiyak na init ng vaporization at condensation.

Kahulugan.kumukulo(Fig. 1) ay ang proseso ng isang masinsinang paglipat ng isang likido sa isang gas na estado, na sinamahan ng pagbuo ng mga bula ng singaw at nagaganap sa buong dami ng likido sa isang tiyak na temperatura, na tinatawag na punto ng kumukulo.

Paghambingin natin ang dalawang uri ng singaw sa isa't isa. Ang proseso ng pagkulo ay mas matindi kaysa sa proseso ng pagsingaw. Bilang karagdagan, tulad ng naaalala natin, ang proseso ng pagsingaw ay nagaganap sa anumang temperatura sa itaas ng punto ng pagkatunaw, at ang proseso ng pagkulo - mahigpit sa isang tiyak na temperatura, na naiiba para sa bawat isa sa mga sangkap at tinatawag na punto ng kumukulo. Dapat ding tandaan na ang pagsingaw ay nangyayari lamang mula sa libreng ibabaw ng likido, ibig sabihin, mula sa lugar na naglilimita dito mula sa nakapalibot na mga gas, at ang pagkulo ay nangyayari kaagad mula sa buong volume.

Isaalang-alang natin ang kurso ng proseso ng pagkulo nang mas detalyado. Isipin natin ang isang sitwasyon na paulit-ulit na nakatagpo ng marami sa atin - ito ay pagpainit at tubig na kumukulo sa isang tiyak na sisidlan, halimbawa, sa isang kasirola. Sa panahon ng pag-init, ang isang tiyak na halaga ng init ay ililipat sa tubig, na hahantong sa isang pagtaas sa panloob na enerhiya nito at isang pagtaas sa aktibidad ng paggalaw ng molekular. Ang prosesong ito ay magpapatuloy hanggang sa isang tiyak na yugto, hanggang sa maging sapat ang enerhiya ng molecular motion upang magsimulang kumulo.

Ang mga natunaw na gas (o iba pang mga impurities) ay naroroon sa tubig, na inilabas sa istraktura nito, na humahantong sa tinatawag na paglitaw ng mga sentro ng singaw. Iyon ay, nasa mga sentrong ito na ang singaw ay inilabas, at ang mga bula ay bumubuo sa buong dami ng tubig, na sinusunod sa panahon ng kumukulo. Mahalagang maunawaan na ang mga bula na ito ay hindi hangin, ngunit singaw, na nabuo sa panahon ng proseso ng pagkulo. Matapos ang pagbuo ng mga bula, ang dami ng singaw sa kanila ay tumataas, at nagsisimula silang tumaas sa laki. Kadalasan, ang mga bula sa simula ay nabubuo malapit sa mga dingding ng sisidlan at hindi agad tumaas sa ibabaw; una, sila, na lumalaki sa laki, ay nasa ilalim ng impluwensya ng lumalagong puwersa ng Archimedes, at pagkatapos ay humiwalay sa dingding at tumaas sa ibabaw, kung saan sila sumabog at naglalabas ng isang bahagi ng singaw.

Dapat pansinin na hindi lahat ng mga bula ng singaw ay umaabot sa libreng ibabaw ng tubig nang sabay-sabay. Sa simula ng proseso ng pagkulo, ang tubig ay malayo pa rin sa pantay na pag-init, at ang mas mababang mga layer, na malapit sa kung saan nagaganap ang proseso ng paglipat ng init, ay mas mainit pa kaysa sa mga nasa itaas, kahit na isinasaalang-alang ang proseso ng convection. Ito ay humahantong sa katotohanan na ang mga bula ng singaw na tumataas mula sa ibaba ay gumuho dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng pag-igting sa ibabaw, na hindi pa umaabot sa libreng ibabaw ng tubig. Kasabay nito, ang singaw na nasa loob ng mga bula ay pumasa sa tubig, at sa gayon ay pinainit ito at pinabilis ang proseso ng pare-parehong pag-init ng tubig sa buong volume. Bilang isang resulta, kapag ang tubig ay pinainit nang halos pantay, halos lahat ng mga bula ng singaw ay nagsisimulang maabot ang ibabaw ng tubig at ang proseso ng matinding singaw ay nagsisimula.

Mahalagang i-highlight ang katotohanan na ang temperatura kung saan nagaganap ang proseso ng pagkulo ay nananatiling hindi nagbabago kahit na ang intensity ng supply ng init sa likido ay nadagdagan. Sa simpleng salita Kung, sa panahon ng proseso ng pagkulo, ang gas ay idinagdag sa burner, na nagpapainit sa palayok ng tubig, ito ay tataas lamang ang intensity ng pigsa, at hindi tataas ang temperatura ng likido. Kung mas seryoso nating susuriin ang proseso ng pagkulo, nararapat na tandaan na may mga lugar sa tubig kung saan maaari itong mag-overheat sa itaas ng kumukulo, ngunit ang laki ng sobrang pag-init, bilang panuntunan, ay hindi lalampas sa isa o isang pares ng degrees at hindi gaanong mahalaga sa kabuuang dami ng likido. Ang kumukulong punto ng tubig sa normal na presyon ay 100°C.

Sa proseso ng tubig na kumukulo, maaari mong mapansin na ito ay sinamahan ng mga katangian ng tunog ng tinatawag na seething. Ang mga tunog na ito ay lumitaw dahil lamang sa inilarawan na proseso ng pagbagsak ng mga bula ng singaw.

Ang mga proseso ng pagkulo ng iba pang mga likido ay nagpapatuloy sa parehong paraan tulad ng pagkulo ng tubig. Ang pangunahing pagkakaiba sa mga prosesong ito ay ang iba't ibang mga punto ng kumukulo ng mga sangkap, na sa normal na presyon ng atmospera ay sinusukat na ang mga halaga ng tabular. Ipahiwatig natin ang mga pangunahing halaga ng mga temperaturang ito sa talahanayan.

Ang isang kagiliw-giliw na katotohanan ay ang kumukulo na punto ng mga likido ay nakasalalay sa halaga ng presyon ng atmospera, kaya naman ipinahiwatig namin na ang lahat ng mga halaga sa talahanayan ay ibinibigay sa normal na presyon ng atmospera. Kapag tumaas ang presyon ng hangin, tumataas din ang kumukulong punto ng likido, at kapag bumababa ito, sa kabaligtaran, bumababa ito.

Sa pag-asa na ito ng kumukulo na punto sa presyon kapaligiran ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng tulad ng isang kilalang kasangkapan sa kusina bilang isang pressure cooker ay batay (Larawan 2). Ito ay isang kawali na may masikip na takip, kung saan, sa proseso ng pagsingaw ng tubig, ang presyon ng hangin na may singaw ay umabot ng hanggang 2 atmospheric pressure, na humahantong sa pagtaas ng kumukulo ng tubig sa loob nito sa . Dahil dito, ang tubig na may pagkain sa loob nito ay may pagkakataon na magpainit sa isang temperatura na mas mataas kaysa karaniwan (), at ang proseso ng pagluluto ay pinabilis. Dahil sa epektong ito, nakuha ng device ang pangalan nito.

kanin. 2. Pressure cooker ()

Ang sitwasyon na may pagbaba sa kumukulong punto ng isang likido na may pagbaba sa presyon ng atmospera ay mayroon ding isang halimbawa mula sa buhay, ngunit hindi na araw-araw para sa maraming tao. Ang halimbawang ito ay naaangkop sa paglalakbay ng mga umaakyat sa kabundukan. Lumalabas na sa isang lugar na matatagpuan sa taas na 3000-5000 m, ang kumukulong punto ng tubig, dahil sa pagbaba sa presyon ng atmospera, ay bumababa sa mas mababang mga halaga, na humahantong sa mga kahirapan sa pagluluto sa mga pag-hike, dahil para sa epektibong thermal pagproseso ng pagkain sa Sa kasong ito, mas mahabang oras ang kinakailangan kaysa sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Sa mga taas na humigit-kumulang 7000 m, umabot ang kumukulong punto ng tubig , na ginagawang imposibleng magluto ng maraming produkto sa ganitong mga kondisyon.

Ang ilang mga teknolohiya para sa paghihiwalay ng mga sangkap ay batay sa katotohanan na ang mga punto ng kumukulo ng iba't ibang mga sangkap ay naiiba. Halimbawa, kung isasaalang-alang natin ang pag-init ng langis, na isang kumplikadong likido na binubuo ng maraming mga bahagi, pagkatapos ay sa proseso ng pagkulo maaari itong nahahati sa maraming iba't ibang mga sangkap. Sa kasong ito, dahil sa ang katunayan na ang mga punto ng kumukulo ng kerosene, gasolina, naphtha at fuel oil ay magkakaiba, maaari silang ihiwalay sa isa't isa sa pamamagitan ng singaw at paghalay sa iba't ibang temperatura. Ang prosesong ito ay karaniwang tinutukoy bilang fractionation (Larawan 3).

kanin. 3 Paghihiwalay ng langis sa mga fraction ()

Tulad ng anumang pisikal na proseso, ang pagkulo ay dapat na nailalarawan gamit ang ilan numerical value, ang naturang halaga ay tinatawag na tiyak na init ng singaw.

Para maintindihan pisikal na kahulugan ng halagang ito, isaalang-alang ang sumusunod na halimbawa: kumuha ng 1 kg ng tubig at dalhin ito sa kumukulong punto, pagkatapos ay sukatin kung gaano karaming init ang kinakailangan upang ganap na maalis ang tubig na ito (hindi kasama ang pagkawala ng init) - ang halagang ito ay magiging katumbas ng tiyak na init ng singaw ng tubig. Para sa isa pang sangkap, ang halaga ng init na ito ay magiging iba at ang tiyak na init ng singaw ng sangkap na ito.

Ang tiyak na init ng singaw ay lumalabas na isang napakahalagang katangian sa makabagong teknolohiya produksyon ng metal. Ito ay lumalabas na, halimbawa, sa panahon ng pagtunaw at pagsingaw ng bakal, na sinusundan ng paghalay at solidification nito, ang isang kristal na sala-sala ay nabuo na may isang istraktura na nagbibigay ng mas mataas na lakas kaysa sa orihinal na sample.

Pagtatalaga: tiyak na init ng vaporization at condensation (minsan ay tinutukoy ).

yunit ng pagsukat: .

Ang tiyak na init ng singaw ng mga sangkap ay tinutukoy ng mga eksperimento sa mga kondisyon ng laboratoryo, at ang mga halaga nito para sa mga pangunahing sangkap ay nakalista sa naaangkop na talahanayan.

Ang pagkulo ay isang matinding singaw na nangyayari kapag ang isang likido ay pinainit hindi lamang mula sa ibabaw, kundi pati na rin sa loob nito.

Ang pagkulo ay nangyayari sa pagsipsip ng init.
Karamihan sa init na ibinibigay ay ginugol sa pagsira ng mga bono sa pagitan ng mga particle ng sangkap, ang natitira ay sa gawaing ginawa sa panahon ng pagpapalawak ng singaw.
Bilang resulta, ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng singaw ay nagiging mas malaki kaysa sa pagitan ng mga particle ng likido, kaya ang panloob na enerhiya ng singaw ay mas malaki kaysa sa panloob na enerhiya ng likido sa parehong temperatura.
Ang halaga ng init na kinakailangan upang ilipat ang likido sa singaw sa panahon ng proseso ng pagkulo ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

kung saan ang m ay ang masa ng likido (kg),
L ay ang tiyak na init ng singaw.

Ang tiyak na init ng singaw ay nagpapakita kung gaano karaming init ang kailangan upang gawing singaw ang 1 kg ng isang sangkap sa puntong kumukulo. Ang yunit ng tiyak na init ng singaw sa sistema ng SI:
[ L ] = 1 J/kg
Habang tumataas ang presyon, tumataas ang kumukulong punto ng likido, at bumababa ang tiyak na init ng singaw, at kabaliktaran.

Sa panahon ng kumukulo, ang temperatura ng likido ay hindi nagbabago.
Ang kumukulo na punto ay nakasalalay sa presyon na ibinibigay sa likido.
Ang bawat sangkap sa parehong presyon ay may sariling punto ng kumukulo.
Sa isang pagtaas sa presyon ng atmospera, ang pagkulo ay nagsisimula sa isang mas mataas na temperatura, na may pagbaba sa presyon - vice versa.
Halimbawa, kumukulo ang tubig sa 100°C lamang sa normal na presyon ng atmospera.

ANO ANG NANGYAYARI SA LOOB NG LIQUID KAPAG KUMULU?

Ang pagkulo ay ang paglipat ng isang likido sa singaw na may patuloy na pagbuo at paglaki ng mga bula ng singaw sa likido, sa loob kung saan ang likido ay sumingaw. Sa simula ng pag-init, ang tubig ay puspos ng hangin at mayroon temperatura ng silid. Kapag ang tubig ay pinainit, ang gas na natunaw dito ay inilabas sa ilalim at mga dingding ng sisidlan, na bumubuo ng mga bula ng hangin. Nagsisimula silang lumitaw nang matagal bago kumulo. Ang tubig ay sumingaw sa mga bula na ito. Ang isang bula na puno ng singaw ay nagsisimulang pumutok sa isang sapat na mataas na temperatura.

Naabot ang isang tiyak na sukat, ito ay humiwalay mula sa ilalim, tumataas sa ibabaw ng tubig at sumabog. Sa kasong ito, ang singaw ay umalis sa likido. Kung ang tubig ay hindi sapat na pinainit, pagkatapos ay ang bula ng singaw, na tumataas sa malamig na mga layer, ay bumagsak. Ang mga nagresultang pagbabagu-bago ng tubig ay humantong sa paglitaw ng isang malaking bilang ng mga maliliit na bula ng hangin sa buong dami ng tubig: ang tinatawag na "white key".

Ang puwersa ng pag-angat ay kumikilos sa isang bula ng hangin sa ilalim ng sisidlan:
Fpod \u003d Farchimede - Fgravity
Ang bubble ay pinindot hanggang sa ibaba, dahil ang mga puwersa ng presyon ay hindi kumikilos sa ibabang ibabaw. Kapag pinainit, ang bula ay lumalawak dahil sa paglabas ng gas dito at humihiwalay mula sa ibaba kapag ang lakas ng pag-angat ay bahagyang mas malaki kaysa sa pagpindot. Ang laki ng bula na maaaring masira mula sa ibaba ay depende sa hugis nito. Ang hugis ng mga bula sa ibaba ay natutukoy sa pamamagitan ng pagkabasa ng ilalim ng sisidlan.

Ang pagkabasa ng inhomogeneity at pagsasama ng mga bula sa ibaba ay humantong sa pagtaas ng kanilang laki. Sa malalaking sukat Kapag ang isang bula ay tumaas sa likod nito, ang mga voids, gaps at eddies ay nabuo.

Kapag pumutok ang bula, ang lahat ng likidong nakapalibot dito ay dumadaloy sa loob, at isang annular wave ang nangyayari. Pagsara, ibinato niya ang isang haligi ng tubig.

Kapag ang mga sumasabog na bula ay bumagsak sa isang likido, ang mga shock wave ng mga frequency ng ultrasonic ay nagpapalaganap, na sinamahan ng naririnig na ingay. Ang mga unang yugto ng pagkulo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalakas at pinakamataas na tunog (sa yugto ng "white key", ang takure ay "kumanta").

(pinagmulan: virlib.eunnet.net)

TEMPERATURE GRAPH NG MGA PAGBABAGO SA KASUNDUAN NA ESTADO NG TUBIG

TIGNAN MO ANG BOOKSHELF!

INTERESTING

Bakit may butas ang takip ng tsarera?
Para maglabas ng singaw. Kung walang butas sa takip, ang singaw ay maaaring bumuhos ng tubig sa ibabaw ng spout ng takure.
___

Ang tagal ng pagluluto ng patatas, simula sa sandali ng pagkulo, ay hindi nakasalalay sa kapangyarihan ng pampainit. Ang tagal ay tinutukoy ng oras ng paninirahan ng produkto sa puntong kumukulo.
Ang kapangyarihan ng pampainit ay hindi nakakaapekto sa kumukulo, ngunit ang rate lamang ng pagsingaw ng tubig.

Maaaring mag-freeze ang tubig kapag kumukulo. Upang gawin ito, kinakailangan na mag-pump out ng hangin at singaw ng tubig mula sa sisidlan kung saan matatagpuan ang tubig, upang ang tubig ay kumukulo sa lahat ng oras.

"Ang mga kaldero ay madaling kumulo sa gilid - sa masamang panahon!"
Ang pagbaba ng atmospheric pressure na kaakibat ng lumalalang panahon ang dahilan kung bakit mas mabilis na "tumatakbo" ang gatas.
___

Ang napakainit na tubig na kumukulo ay maaaring makuha sa ilalim ng malalim na mga minahan, kung saan ang presyon ng hangin ay mas malaki kaysa sa ibabaw ng Earth. Kaya sa lalim na 300 m, kumukulo ang tubig sa 101 ͦ C. Sa presyon ng hangin na 14 na atmospheres, kumukulo ang tubig sa 200 ͦ C.
Sa ilalim ng kampana ng air pump, maaari kang makakuha ng "tubig na kumukulo" sa 20 ͦ C.
Sa Mars, umiinom kami ng "tubig na kumukulo" sa 45 C.
Ang tubig-alat ay kumukulo sa itaas 100 ͦ C. ___

Sa mga bulubunduking rehiyon na may malaking taas, sa ilalim ng pinababang presyon ng atmospera, kumukulo ang tubig sa temperaturang mas mababa sa 100 ͦ Celsius.

Ang paghihintay na maluto ang ganoong pagkain ay mas matagal.

Ibuhos ito ng malamig ... at ito ay kumukulo!

Karaniwan, kumukulo ang tubig sa 100 degrees Celsius. Painitin ang tubig sa prasko sa burner hanggang sa kumulo. Patayin natin ang burner. Tumigil ang pagkulo ng tubig. Isinasara namin ang prasko gamit ang isang takip at sinimulang maingat na ibuhos ang malamig na tubig sa takip. Ano ito? Kumukulo na naman ang tubig!

Sa ilalim ng isang stream ng malamig na tubig, ang tubig sa prasko, at kasama nito ang singaw ng tubig, ay nagsisimulang lumamig.
Bumababa ang dami ng singaw at nagbabago ang presyon sa ibabaw ng tubig...
Ano sa palagay mo, saang direksyon?
... Ang kumukulo ng tubig sa pinababang presyon ay mas mababa sa 100 degrees, at ang tubig sa prasko ay kumukulo muli!
____

Kapag nagluluto, ang presyon sa loob ng palayok - "pressure cooker" - ay humigit-kumulang 200 kPa, at ang sopas sa naturang palayok ay mas mabilis na maluto.

Maaari kang gumuhit ng tubig sa hiringgilya hanggang sa kalahati, isara ito sa parehong tapunan at hilahin ang piston nang husto. Maraming mga bula ang lilitaw sa tubig, na nagpapahiwatig na ang proseso ng tubig na kumukulo ay nagsimula na (at ito ay nasa temperatura ng silid!).
___

Kapag ang isang sangkap ay pumasa sa isang gas na estado, ang density nito ay bumababa ng humigit-kumulang 1000 beses.
___

Ang mga unang electric kettle ay may mga heater sa ilalim. Ang tubig ay hindi nakipag-ugnayan sa pampainit at pinakuluan nang napakatagal. Noong 1923, nakatuklas si Arthur Large: naglagay siya ng pampainit sa isang espesyal na tubo ng tanso at inilagay ito sa loob ng takure. Mabilis na kumulo ang tubig.

Ang mga self-cooling na lata para sa mga soft drink ay binuo sa USA. Ang isang kompartimento na may mababang kumukulo na likido ay naka-mount sa garapon. Kung durugin mo ang kapsula sa isang mainit na araw, ang likido ay magsisimulang kumulo nang mabilis, inaalis ang init mula sa mga nilalaman ng garapon, at sa 90 segundo ang temperatura ng inumin ay bumaba ng 20-25 degrees Celsius.

BAKIT?

Sa tingin mo, posible bang pakuluan nang husto ang itlog kung kumukulo ang tubig sa temperaturang mas mababa sa 100 degrees Celsius?
____

Ang tubig ba ay kumukulo sa isang palayok na lumulutang sa isa pang palayok ng kumukulong tubig?
Bakit? ___

Maaari mo bang pakuluan ang tubig nang hindi ito pinainit?

Ang pagkulo, tulad ng nakita natin, ay pagsingaw din, tanging ito ay sinasamahan ng mabilis na pagbuo at paglaki ng mga bula ng singaw. Ito ay malinaw na sa panahon ng kumukulo ito ay kinakailangan upang magdala ng isang tiyak na halaga ng init sa likido. Ang dami ng init na ito ay napupunta sa pagbuo ng singaw. Bukod dito, ang iba't ibang mga likido ng parehong masa ay nangangailangan ng iba't ibang dami ng init upang gawing singaw sa puntong kumukulo.

Ipinakita ng mga eksperimento na ang pagsingaw ng tubig na tumitimbang ng 1 kg sa temperatura na 100 °C ay nangangailangan ng 2.3 x 10 6 J ng enerhiya. Para sa pagsingaw ng 1 kg ng eter na kinuha sa temperatura na 35 °C, 0.4 10 6 J ng enerhiya ang kailangan.

Samakatuwid, upang ang temperatura ng umuusok na likido ay hindi magbago, ang isang tiyak na halaga ng init ay dapat ibigay sa likido.

Ang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming init ang kailangan upang gawing singaw ang isang likido na may mass na 1 kg nang hindi binabago ang temperatura ay tinatawag na tiyak na init ng singaw.

Ang tiyak na init ng singaw ay tinutukoy ng titik L. Ang yunit nito ay 1 J / kg.

Napag-alaman ng mga eksperimento na ang tiyak na init ng pagsingaw ng tubig sa 100 °C ay 2.3 10 6 J/kg. Sa madaling salita, kailangan ng 2.3 x 10 6 J ng enerhiya upang ma-convert ang 1 kg ng tubig sa singaw sa temperatura na 100 °C. Samakatuwid, sa punto ng kumukulo, ang panloob na enerhiya ng isang sangkap sa estado ng singaw ay mas malaki kaysa sa panloob na enerhiya ng parehong masa ng sangkap sa likidong estado.

Talahanayan 6
Tiyak na init ng pagsingaw ng ilang mga sangkap (sa kumukulo at normal na presyon ng atmospera)

Sa pakikipag-ugnay sa isang malamig na bagay, ang singaw ng tubig ay namumuo (Larawan 25). Sa kasong ito, ang enerhiya na hinihigop sa panahon ng pagbuo ng singaw ay inilabas. Ang mga tumpak na eksperimento ay nagpapakita na, kapag na-condensed, ang singaw ay naglalabas ng dami ng enerhiya na napunta sa pagbuo nito.

kanin. 25. Steam condensation

Dahil dito, kapag ang 1 kg ng singaw ng tubig ay na-convert sa temperatura na 100 °C sa tubig ng parehong temperatura, 2.3 x 10 6 J ng enerhiya ang inilabas. Tulad ng makikita mula sa paghahambing sa iba pang mga sangkap (Talahanayan 6), ang enerhiya na ito ay medyo mataas.

Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng paghalay ng singaw ay maaaring gamitin. Sa malalaking thermal power plant, ang singaw na ginagamit sa mga turbine ay nagpapainit ng tubig.

Ang tubig na pinainit sa ganitong paraan ay ginagamit para sa pagpainit ng mga gusali, sa mga paliguan, mga labahan at para sa iba pang mga pangangailangan sa tahanan.

Upang kalkulahin ang halaga ng init Q na kinakailangan upang ma-convert ang anumang masa ng likido na kinuha sa punto ng kumukulo sa singaw, kailangan mong i-multiply ang tiyak na init ng singaw L sa mass m:

Mula sa formula na ito, matutukoy na

m=Q/L, L=Q/m

Ang dami ng init na inilabas ng singaw ng mass m, condensing sa boiling point, ay tinutukoy ng parehong formula.

Halimbawa. Gaano karaming enerhiya ang kinakailangan upang gawing singaw ang 2 kg ng tubig sa 20°C? Isulat natin ang kalagayan ng problema at lutasin ito.

Mga tanong

1. Ano ang enerhiya na ibinibigay sa likido habang kumukulo?
2. Ano ang tiyak na init ng singaw?
3. Paano maipapakita sa eksperimento na ang enerhiya ay inilalabas kapag ang singaw ay namumuo?
4. Ano ang enerhiya na inilabas ng 1 kg na singaw ng tubig sa panahon ng condensation?
5. Saan sa teknolohiya ang enerhiya na inilabas sa panahon ng paghalay ng singaw ng tubig na ginagamit?

Pagsasanay 16

1. Paano dapat maunawaan ng isang tao na ang tiyak na init ng singaw ng tubig ay 2.3 10 6 J/kg?
2. Paano dapat maunawaan ng isang tao na ang tiyak na init ng condensation ng ammonia ay 1.4 10 6 J/kg?
3. Alin sa mga sangkap na nakalista sa Talahanayan 6, kapag na-convert mula sa isang likidong estado sa isang singaw, ang may pagtaas ng panloob na enerhiya? Pangatwiranan ang sagot.
4. Gaano karaming enerhiya ang kinakailangan upang gawing singaw ang 150 g ng tubig sa 100°C?
5. Gaano karaming enerhiya ang dapat gastusin upang dalhin ang tubig na may mass na 5 kg, na kinuha sa temperatura na 0 ° C, sa isang pigsa at sumingaw ito?
6. Anong dami ng enerhiya ang ilalabas ng tubig na may mass na 2 kg kapag pinalamig mula 100 hanggang 0 °C? Anong dami ng enerhiya ang ilalabas kung sa halip na tubig ay kukuha tayo ng parehong dami ng singaw sa 100 °C?

Mag-ehersisyo

1. Ayon sa talahanayan 6, alamin kung alin sa mga sangkap, kapag na-convert mula sa isang likidong estado sa isang singaw, ang panloob na enerhiya ay tumataas nang mas malakas. Pangatwiranan ang sagot.
2. Maghanda ng ulat sa isa sa mga paksa (opsyonal).
3. Paano nabuo ang hamog, hamog na nagyelo, ulan at niyebe.
4. Ang ikot ng tubig sa kalikasan.
5. Bakal na pambalot.

Alam mo ba kung ano ang temperatura ng pinakuluang sabaw? 100 ˚С. Wala na, walang kulang. Sa parehong temperatura, ang takure ay kumukulo at ang pasta ay pinakuluan. Ano ang ibig sabihin nito?

Bakit ang temperatura ng tubig sa loob ay hindi tumaas sa itaas ng isang daang degrees kapag ang isang kasirola o takure ay patuloy na pinainit ng nasusunog na gas? Ang katotohanan ay na kapag ang tubig ay umabot sa isang temperatura ng isang daang degrees, ang lahat ng mga papasok thermal energy ay ginugol sa paglipat ng tubig sa isang gas na estado, iyon ay, pagsingaw. Hanggang sa isang daang degrees, ang pagsingaw ay nangyayari pangunahin mula sa ibabaw, at kapag umabot sa temperatura na ito, ang tubig ay kumukulo. Ang pagkulo ay pagsingaw din, ngunit higit lamang sa buong dami ng likido. Ang mga mainit na bula ng singaw ay nabuo sa loob ng tubig at, bilang mas magaan kaysa sa tubig, ang mga bula na ito ay lumalabas sa ibabaw, at ang singaw mula sa mga ito ay tumakas sa hangin.

Hanggang sa isang daang degrees, ang temperatura ng tubig ay tumataas kapag pinainit. Pagkatapos ng isang daang degrees, na may karagdagang pag-init, ang temperatura ng singaw ng tubig ay tataas. Ngunit hanggang sa kumulo ang lahat ng tubig sa isang daang digri, hindi tataas ang temperatura nito, gaano man karaming enerhiya ang ilalapat mo. Nalaman na natin kung saan napupunta ang enerhiya na ito - sa paglipat ng tubig sa isang gas na estado. Ngunit kung umiiral ang gayong kababalaghan, dapat na mayroon naglalarawan sa hindi pangkaraniwang bagay na ito. pisikal na bilang. At mayroong ganoong halaga. Ito ay tinatawag na tiyak na init ng singaw.

Tiyak na init ng singaw ng tubig

Ang tiyak na init ng singaw ay isang pisikal na dami na nagpapahiwatig ng dami ng init na kinakailangan upang gawing singaw ang isang 1 kg na likido sa puntong kumukulo. Ang tiyak na init ng singaw ay tinutukoy ng titik L. At ang yunit ng pagsukat ay ang joule bawat kilo (1 J / kg).

Ang tiyak na init ng singaw ay matatagpuan mula sa formula:

kung saan ang Q ay ang dami ng init,
m - timbang ng katawan.

Sa pamamagitan ng paraan, ang formula ay kapareho ng para sa pagkalkula ng tiyak na init ng pagsasanib, ang pagkakaiba ay nasa pagtatalaga lamang. λ at L

Empirically, ang mga halaga ng tiyak na init ng singaw ng iba't ibang mga sangkap ay natagpuan at ang mga talahanayan ay pinagsama-sama kung saan matatagpuan ang data para sa bawat sangkap. Kaya, ang tiyak na init ng singaw ng tubig ay 2.3*106 J/kg. Nangangahulugan ito na para sa bawat kilo ng tubig, isang halaga ng enerhiya na katumbas ng 2.3 * 106 J ay dapat na gastusin upang gawin itong singaw. Ngunit sa parehong oras, ang tubig ay dapat na may kumukulo na punto. Kung ang tubig ay una sa isang mas mababang temperatura, pagkatapos ay kinakailangan upang kalkulahin ang dami ng init na kakailanganin upang mapainit ang tubig sa isang daang degree.

Sa totoong mga kondisyon, madalas na kinakailangan upang matukoy ang dami ng init na kinakailangan para sa ang pagbabago ng isang tiyak na masa ng isang likido sa singaw, samakatuwid, mas madalas ang isang tao ay kailangang harapin ang isang formula ng form: Q \u003d Lm, at ang mga halaga ng tiyak na init ng singaw para sa isang partikular na sangkap ay kinuha mula sa mga yari na talahanayan.