3. Вивчення нового матеріалу.

У житті ми дуже часто спостерігаємо, коли рідина під дією зовнішніх умов з часом зникає: висихають калюжі після дощу, висихає відкрита каністра з бензином і т.д. В такому випадку ми кажемо, що рідина випаровується.

Явище переходу рідин у газоподібний стан називається випаровуванням.

Випаровування властиве і твердим тілам. В цьому випадку процес називають сублімацією.

Випаровування рідин відбувається з поглинанням енергії. Енергетичні витрати на випаровування рідин характеризує питома теплота пароутворення. Питома теплота пароутворення визначає кількість теплоти, необхідну для випаровування 1 кг рідини при певній температурі (r,Дж/кг).

Для різних речовин питома теплота пароутворення є різною і залежить від різних факторів, зокрема від температури. Фізичний зміст питомої теплоти пароутворення полягає в тому, що вона кількісно визначає на скільки відрізняється за даної температури внутрішня енергія тіла масою 1 кг у разі переходу з рідкого стану в газоподібний. Наприклад, внутрішня енергія

1 кг водяної пари при 100 С більша від внутрішньої енергії води за цієї самої температури на 2257 кДж.

Конкретні значення питомої теплоти пароутворення речовин за температури кипіння і нормального тиску наведені у таблицях (розглядаємо таблиці).

Щоб визначити кількість теплоти, необхідну для випаровування певної маси рідини, треба її питому теплоту пароутворення r помножити на масу m :

Q = r • m

Приклад 1. Яку кількість теплоти треба витратити, щоб повністю випарувати 5 кг води, яка знаходиться при температурі 100 С ?

Дано : Розв’ язування :

m = 5 кг Q = r • m ;

r = 2,3 • 10 Дж/кг Q = 2,3 • 10 Дж/кг • 5 кг = 11,5 МДж

Q - ? Відповідь: для випаровування 5 кг води

необхідно 11,5 Мдж теплоти.

У природі спостерігається і зворотній до випаровування процес, коли за певних умов газ переходить у рідину. Наприклад, влітку вранці часто випадає роса, восени у випадку різкого пониження температури, утворюється туман.

Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий називається конденсацією.

Як правило, вона відбувається на поверхні рідини або твердого тіла чи вимагає наявності в газі центрів конденсації, роль яких часто відіграють різні домішки або пилинки. Явище конденсації широко використовують у холодильній техніці, у різних хімічних технологіях, під час опріснення води.

Конденсація завжди супроводжується виділенням теплоти, яка кількісно визначається за тією самою формулою, що й теплота випаровування:

Q = r • m .

Іноді можна спостерігати перехід речовини з газоподібного стану у твердий без конденсації. Так, наприклад, з водяної пари взимку утворюються сніжинки та іній.

Приклад 2. Яка кількість теплоти виділиться при конденсації 400 г водяної

пари за температури 100 С ?

Дано : Розв’язування:

m = 400 г = 0,4 кг Q = r • m ;

r = 2,3 • 10 Q = 2,3 • 10 • 0,4 кг = 0,92 МДж.

Відповідь: при конденсації 400 г водяної пари

Q - ? виділиться 0,92 Мдж теплоти.

На наступному уроці ми розглянемо ще один вид випаровування - кипіння.

Завдання додому: вивчити § 14, запитання 1-4 на стор.49.

Урок №16