Теплота парообразования воды. Удельная теплота парообразования (сводная таблица) при давлении 101,3 кПа и справочная температура кипения в град С для этого давления.

Физическая величина: теплота парообразования воды. Теплота парообразования воды


Физическая величина: теплота парообразования воды

Образование 30 марта 2017

Всем знакома картина: на кухонной плите на огне стоит кастрюля с водой. Вода из холодной постепенно становится горячей, вот на её поверхности появляются первые пузырьки, и вскоре уже вся она весело бурлит. Что такое теплота парообразования воды? Кое-кто из нас помнит из школьной программы, что температура воды при естественном атмосферном давлении не может превышать 100 °C. А кто не помнит или не верит, может воспользоваться соответствующим термометром и убедиться, соблюдая меры безопасности.

чему равна удельная теплота парообразования воды

Но как такое может быть? Ведь под кастрюлей по-прежнему горит огонь, он отдаёт свою энергию жидкости, и куда же она девается, если не нагревает воду? Ответ: энергия расходуется на превращение воды в пар.

Куда же уходит энергия

В обычной жизни мы привыкли к трём состояниям окружающей нас материи: твёрдому, жидкости и газам. В твёрдом состоянии молекулы жёстко фиксированы в кристаллической решётке. Но это не обозначает их полной неподвижности, при любой температуре, лишь бы она была хоть на градус выше −273 °C (это абсолютный ноль), молекулы вибрируют. Причём амплитуда вибрации зависит от температуры. При нагреве энергия передаётся частичкам вещества, и эти хаотичные движения становятся интенсивнее, а затем достигают в определённый момент такой силы, что молекулы покидают гнёзда решётки – вещество становится жидкостью.

В жидком состоянии молекулы тесно связаны между собой силой притяжения, хотя и не фиксированы в определённой точке пространства. При дальнейшем накоплении веществом тепла хаотичные вибрации части молекул становятся так велики, что сила притяжения молекул друг к другу преодолевается, и они разлетаются. Температура вещества перестаёт расти, вся энергия передаётся теперь следующим и следующим партиям частичек, и так, шаг за шагом, вся водичка из кастрюли заполняет кухню в виде пара.

удельная теплота парообразования и конденсации

Каждое вещество требует определённой энергии для осуществления этого процесса. Теплота парообразования воды, как и других жидкостей, конечна и имеет конкретные значения.

В каких единицах измеряется

Любая энергия (хоть движения, хоть теплоты) измеряется в джоулях. Джоуль (Дж) назван так в честь знаменитого учёного Джеймса Джоуля. Численно энергию в 1 Дж можно получить, если на расстояние 1 метр толкать некое тело с усилием в 1 Ньютон.

Ранее для измерения теплоты использовали такое понятие, как «калория». Считалось, что тепло – эта такая физическая субстанция, которая может втекать или вытекать из любого тела. Чем больше «натекло» её в физическое тело, тем оно горячее. В старых учебниках ещё можно встретить эту физическую величину. Но её несложно перевести в джоули, достаточно умножить на 4,19.

Энергия же, необходимая для превращения жидкостей в газы, именуется удельной теплотой парообразования. Но как её подсчитать? Одно дело превратить в пар пробирку воды и другое дело – бак парового двигателя огромного судна.

Поэтому, к примеру, для Н2О, в теплотехнике оперируют понятием "удельная теплота парообразования воды" (Дж/кг - единица измерения). И ключевое слово тут «удельная». Считается то количество энергии, которое необходимо для превращения в пар 1 кг жидкой субстанции.

Обозначается величина латинским литером L. Меряется величина в джоулях на 1 кг.

Видео по теме

Сколько энергии требует вода

Удельная теплота парообразования воды измеряется так: в ёмкость наливается количество N, доводится до кипения. Энергия, затраченная на парообразование литра воды, и будет искомым значением.

теплота парообразования воды

Измерив, чему равна удельная теплота парообразования воды, учёные были слегка удивлены. Для превращения в газ вода требует энергии больше, чем все распространённые на Земле жидкости: вся линейка спиртов, сжиженные газы и даже больше, чем такие металлы, как ртуть и свинец.

Итак, теплота парообразования воды оказалось равной 2,26 мДж/кг. Для сравнения:

  • у ртути - 0,282 мДж/кг;
  • у свинца - 0,855 мДж/кг.

А что если наоборот?

А что происходит, если обратить процесс вспять, заставить жидкость конденсироваться? Ничего особенного, происходит подтверждение закона сохранения энергии: при конденсации одного килограмма жидкости из пара выделяется ровно такое же количество тепла, какое требуется затратить на превращение её обратно в пар. Поэтому чаще в справочных таблицах встречается термин «удельная теплота парообразования и конденсации».

удельная теплота парообразования воды дж кг

Кстати, тот факт, что при испарении теплота поглощается, с успехом используется в бытовой и промышленной технике для создания искусственного холода.

Источник: fb.ru

Комментарии

Идёт загрузка...

Похожие материалы

Уникальные физические и химические свойства водыНовости и общество Уникальные физические и химические свойства воды

«В ванне и бане, всегда и везде - вечная слава воде!»- эти стихи Корнея Чуковского знакомы с самого детства. Вода присутствует везде. Физические и химические свойства воды уникальны, и это не пустые слова....

Что такое кипение? Удельная теплота парообразованияОбразование Что такое кипение? Удельная теплота парообразования

Что такое кипение, известно еще из школьной программы. Тем не менее эти знания быстро улетучиваются, и постепенно люди прекращают обращать внимание на сущность привычных явлений. Иногда бывает полезно вспомнить теорет...

Физическая величина - это... Измерение физических величин. Система физических величинОбразование Физическая величина - это... Измерение физических величин. Система физических величин

Физика как наука, изучающая явления природы, использует стандартную методику исследования. Основными этапами можно назвать: наблюдение, выдвижение гипотезы, проведение эксперимента, обоснование теории. В ходе наблюден...

Что измеряет физическая величинаОбразование Что измеряет физическая величина

В природе существует большое количество самых разнообразных сил, влияющих на предметы и...

Относительная молекулярная масса - физическая величина, свойственная каждому веществуОбразование Относительная молекулярная масса - физическая величина, свойственная каждому веществу

Массы молекул, как и массы атомов, очень малы. Поэтому для их расчета используют сравнение с атомной единицей массы. Относительная молекулярная масса соединения – это физическая величина, которая равна отношению...

Диэлектрическая проницаемость воздуха как физическая величинаОбразование Диэлектрическая проницаемость воздуха как физическая величина

Как известно, окружающий нас воздух представляет собой комбинацию нескольких газов, поэтому является хорошим диэлектриком. В частности, благодаря этому во многих случаях удается избежать необходимости организации допо...

Физические и химические свойства воды.Образование Физические и химические свойства воды.

В течение многих веков люди представить себе не могли, чем на самом деле является вода и как она образовалась на планете. Вплоть до 19 столетия люди не знали, что на самом деле вода является химическим элементом. Счит...

Физические свойства водыОбразование Физические свойства воды

Вода является одним из основных веществ, которые обеспечивают существование планеты и человечества. Это совершенно уникальный элемент, без которого невозможна жизнь любого живого существа. Некоторые химические и физич...

Замерзла вода в бачке омывателя: что делать?Автомобили Замерзла вода в бачке омывателя: что делать?

Кто из людей полностью доверяет прогнозам погоды? Наверное, только те, кто вообще суеверен в жизни. Зима приходит в города, когда ее совершенно не ждут, а водители чешут затылки и думают, где же приобрести зимнюю рези...

Можно ли доливать воду в антифриз? Температура замерзания антифриза и водыАвтомобили Можно ли доливать воду в антифриз? Температура замерзания антифриза и воды

Любой двигатель внутреннего сгорания при работе выделяет много тепла. Чтобы он не закипел, существует охлаждающая система. Антифриз, который в ней содержится, нужен для охлаждения блока и головки двигателя. Кроме этог...

monateka.com

Удельная теплота парообразования (сводная таблица) при давлении 101,3 кПа и справочная температура кипения в град С для этого давления.

tehtab.ru

TehTab.ru Инженерный справочник. Технические таблицы

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ:

БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!:

МЫ В СОЦ.СЕТЯХ:

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Тепловые величины, включая температуры кипения, плавления, пламени и т.д ...... / / Удельная теплота парообразования (конденсации). Энтальпия парообразования.  / / Удельная теплота парообразования (сводная таблица) при давлении 101,3 кПа и справочная температура кипения в град С для этого давления.

Удельная теплота парообразования (сводная таблица) при давлении 101,3 кПа и справочная температура кипения в оС для этого давления.

Удельная теплота парообразования (сводная таблица) при давлении 101,3 кПа и справочная температура кипения в оС для этого давления.
  Температура кипения в °С при давлении 101,3 кПа   Удельная теплота парообразования, кДж/кг
Азот -195,82 198
Алюминий 2 450 10 900
Аммиак -33,4 1 370
Ацетон 56,25 525
Бензол 80,1 394
Вода 100 2 256
Водород -252,77 454
Гелий -268,94 20,6
Глицерин 290,5
Двуокись серы -10,02 390
Диметилэфир -24,8 467
Диэтилэфир 34,5 384
Железо чистое 2 735 6 340
Золото 2 700 1 650
Кислород -182,97 213
Криптон -153,4 108
Ксенон -108,2 96
Медь 2 590 4 790
Метан -161,5 510
Метиловый спирт 64,6 1 100
Неон -246 86,3
Никель 2 800 6480
Олово 2 430 2 450
Пентан 36,1 360
Пропиловый спирт 97,2 750
Ртуть 356,58 285
Свинец 1 750 8 600
Сера 444,6 290
Толуол 110,62 364
Углерод 4 350 50 000
Фосфор 280 400
Фреон 12 (CCl2F2) -24,9 162
Хладагент R134a -26,1 217,1
Хладагент R401A -33,1 227,4
Хладагент R401B -34,7 229,4
Хладагент R401C -28,4 216
Хладагент R507 -46,5 200,5
Хлороформ 61,3 279
Цинк 907 1 755
Тетрахлорметан 76,6 195
Этиловый спирт 78,33 840
↓Поиск на сайте TehTab.ru - Введите свой запрос в форму
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: info@tehtab.ru

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями. Rambler's Top100

Скрытая теплота парообразования

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость — это количество тепла в Джоулях (Дж), необходимое для повышения температуры вещества. Удельная теплоемкость является функцией температуры. Для газов необходимо проводить различие между удельной теплоемкостью при постоянном давлении и при постоянном объеме.

Удельная теплота плавления

Удельная теплота плавления твердого вещества — это количество тепла в Дж, необходимое для перевода 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое при температуре плавления.

Скрытая теплота парообразования

Скрытая теплота парообразования жидкости — это количество тепла в Дж, необходимое для испарения 1 кг жидкости при температуре кипения. Скрытая теплота парообразования сильно зависит от давления. Пример: если к емкости, содержащей 1 кг воды при 100С (на уровне моря) подвести тепло, вода поглотит 1023 кДж скрытого тепла без какого-либо изменения в показаниях термометра. Однако, произойдет изменение агрегатного состояния из жидкости в пар. Поглощенное водой тепло называется скрытой теплотой парообразования. Пар сохранит 1023 кДж, поскольку эта энергия требовалась для изменения агрегатного состояния.

Скрытая теплота конденсации

При обратном процессе, когда тепло отводится от 1 кг водяного пара при 100С (на уровне моря), пар выделит 1023 кДж тепла без изменения в показаниях термометра. Однако, произойдет изменение агрегатного состояния из пара в жидкость. Поглощенное водой тепло называется скрытой теплотой конденсации.

  1. Температура и давление

Тепловые измерения

Температура, или ИНТЕНСИВНОСТЬ тепла, измеряется термометром. Большинство зна­чений температуры в данном руководстве приводятся в градусах Цельсия (С), однако иногда используются и градусы Фаренгейта (F). Значение температуры говорит только об интенсивности тепла или о ЯВНОМ ТЕПЛЕ, а не о действительном количестве тепла. Ком­фортная температура для человека находится в пределах от 21 до 27С. В этом диапазоне температур человек чувствует себя наиболее комфортно. Когда любая температура выше или ниже этого диапазона, человек воспринимает это как теплое или холодное. В науке существуют понятие «абсолютный ноль» — температура, при которой от тела отведено все тепло. Температура абсолютного нуля определяется как –273°C. Любое вещество при температуре выше абсолютного нуля содержит некоторое количество тепла. Для понима­ния основ кондиционирования воздуха также необходимо понимать связь между давле­нием, температурой и агрегатным состоянием. Наша планета окружена воздухом, иначе говоря газом. Давление в газе передается во всех направлениях одинаково. Окружающий нас газ состоит на 21% из кислорода и на 78% из азота. Остающийся 1% занимают другие редкие газы. Эта комбинация газов называется атмосферой. Она простирается на несколь­ко сотен километров над земной поверхностью и удерживается силой гравитации. На уров­не моря атмосферное давление составляет 1,0 бар, а точка кипения воды — 100С. В лю­бой точке выше уровня моря атмосферное давление ниже, а также ниже температура кипе­ния воды. При понижении давления до 0,38 бар, температура кипения воды составляет 75С, а при давлении 0,12 бар — 50С. Если на точку кипения воды влияет уменьшение давления, логично предположить, что увеличение давления также на нее повлияет. Пример — пароварочный котел!

Дополнительная информация: как перевести градусы Фаренгейта в градусы Цельсия и наоборот: C = 5/9 × (F – 32). F = (9/5 × C)+32. Кельвин = C + 273. Ренкин = F + 460.

studfiles.net

Теплота парообразования воды - Справочник химика 21

    Определить изменение внутренней энергии при испарении 90 г воды при температуре ее кипения. Скрытая теплота парообразования воды 40714,2 Дж/моль, удельный объем водяного пара 1,699 л/г. Давление нормальное, объемом жидкости пренебречь. [c.40]

    Вычислить суммарное изменение энтропии при нагревании 1 моль воды от температуры плавления до полного испарения при температуре кипения. Теплота плавления льда 335,2 Дж/г, теплота парообразования воды 2260 Дж/г, массовая теплоемкость воды 4,188 Дж/(г-К). [c.64]

    В табл. 2.1 приведены значения стандартных теплот образования. Используя данные таких таблиц, можно проводить различные энергетические расчеты. Так, разность теплот образования НзО (г) и Н1О (ж) отвечает теплоте парообразования воды ДЯ -44,01 кДж/моль. [c.180]

    В табл. 2.1 приведены значения стандартных теплот образования. С помощью таких таблиц можно проводить разнообразные расчеты. Так, на табл. 2.1 находим разность теплот образования Н2О (r) и Н2О (ж) она отвечает теплоте парообразования воды АЯ 9, = 44,01 кДж/моль. [c.168]

    Теплоты образования воды и водяного пара равны соответственно — 68,317 и —57,798 ккал/моль. Найти теплоту парообразования воды. [c.20]

    Пользуясь данными, приведенными в условии задачи 9, найти теплоту парообразования метанола при Р = 40, если при этом давлении температура кипения воды равна 251,1 °С, а теплота парообразования воды 408,4 ккал/кг температура кипения метанола равна 203,5°. [c.130]

    С помощью подобных таблиц можно осуществлять разнообразные расчеты. Так, из табл. 1 находим разность теплот образования Н2О (г) и Н2О (ж) она отвечает теплоте парообразования воды АЯ°298 = 10,519 ккал/моль. [c.17]

    Удельное теплосодержание насыщенных паров при данной температуре равно удельному теплосодержанию жидкости, нагретой до кппения, плюс удельная теплота парообразования. Например, удельное теплосодержание насыщенного водяного пара удельное теплосодержание воды и 537 ккал кг — теплота парообразования воды. [c.26]

    Теплота парообразования воды г при р = 3,107 атм равна 2,155-10 дж/кг-, при 110° С давление паров этилового спирта р = 3,107 атм (стр. 116). [c.117]

    Давления паров воды при 95 и 97° С соответственно равны 84 513 и 90 920 Па. Вычислить теплоту парообразования воды (Дж/моль) по формуле Клаузиуса Клапейрона и количество теплоты, необходимое для испарения 100 кг воды. Показать, что формула Трутона для сильно ассоциированной воды неприменима. [c.76]

    Здесь Се в =1.01 кДж/(кг-К)—средняя удельная теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении I — Температура воздуха, Х п — удельная энтальпия перегретого пара, кДж/кг с = 1,97 кДж/(кг-К) — средняя удельная теплоемкость водяного пара го = 2493 к-Дж/кг — удельная теплота парообразования воды при О С. [c.282]

    Пример 9. Вычислить изменения внутренней энергии при фазовом переходе. Определить изменение внутренней энергии при испарении 250 г воды при 20°С, допуская, что пары подчиняются законам идеальных газов. Удельная теплота парообразования воды 2451 Дж/г. [c.22]

    Теплота парообразования воды при = 30 равна [c.52]

    Пример-1. Определить изменение энтропии при превращении 2 г воды в пар при изменении температуры от О до 150° С и давлении в 1,013-1Q5 если скрытая удельная теплота парообразования воды АЯ = 2,255 кЗж/г, мольная теплоемкость пара при постоянном давлении [c.55]

    Теплоты парообразования воды при / = 200 и 300 соответственно равны 463,5 и 335,1 ккал/кг. [c.159]

    Внутренняя энергия при испарении 90 г воды при 100 С возросла на 188,1 кДж. Удельный объем водяного пара равен 1,699 л/г, давление 1,013310 Па (1 атм). Определите теплоту парообразования воды (кДж/моль). [c.125]

    Так как расчет по этому пути должен дать результат, совпадающий с ранее найденным, воспользуемся этим для нахождения какой-либо из величин, входящих в эту сумму. Вычисляем, например, теплоту парообразования воды при 2 = 100. [c.132]

    Водяной пар образуется прн испарении жидкой воды и льда. Лед испаряется подобно воде. Скрытая теплота парообразования воды при 100° С 2,25 /сдж. Отсюда внутренняя энергия пара гораздо больше, чем равного по весу количества воды при той же температуре, воды — больше, чем льда. [c.626]

    Па, если скрытая удельная теплота парообразования воды ДЯ = 2,255 кДж/г, молярная теплоемкость пара при постоянном давлении [c.50]

    Вычислите энергию сопряжения бензола и пиридина, пользуясь энергией связей, теплотой парообразования воды 41,8 кДж/моль и теплотами сгорания бензола 3298,4 кДж/моль и пиридина 2821,5 кДж/моль (определены экспериментально). [c.25]

    Вычислите теплоты сгорания таутомерных форм анилина, пользуясь энергиями связей и теплотой парообразования воды (41,8 кДж/моль) [c.26]

    Пример 2. Чему равно изменение внутренней энергии AU при испарении воды массой 100 г при 20 °С, если принять, что водяной пар подчиняется законам идеальных газов, а объемом жидкости, который незначителен по сравнению с объемом пара, можно пренебречь. Удельная теплота парообразования воды i =2445 Дж/г. [c.152]

    Пример 10.8. Давление насыщенного пара при О °С равно 0,0060 атм. Чему равна теплота (Парообразования воды  [c.296]

    Таким образом. 43,4 кДж.моль —теплота парообразования воды в температурном интервале О—100°С при допущении, что она постоянна во всем указанном интервале температур. [c.296]

    В конденсаторах со смешанным охлаждением используются одновременно две охлаждающие среды — вода и воздух. Причем значительная доля отводимой от хладагента теплоты идет на частичное испарение воды (скрытая теплота парообразования воды более чем в 500 раз превышает ее теплоемкость).  [c.62]

    Мольные теплоты парообразования воды а зависимости от температуры приведены в табл. 1-28. [c.79]

    Теплота парообразования воды АН равна [c.22]

    Определите Ди при испарении 100 г воды при 20°С, допуская, что пары воды подчиняются законам идеальных газов и что объем жидкости незначителен по сравнению с объемом пара. Удельная теплота парообразования воды 2451 Дж/г. [c.124]

    Теплота парообразования воды (или теплота конденсации водяного пара) при 100° С приблизительно составляет г = 540 ккал1кг. Из изложенного следует, что для нагрева 1 кг воды или водяного пара от температуры до температуры потребуется затратить тепла [c.15]

    Теплота парообразования воды равна 539 ккал кг. Следовательно, теплота сгдрания 1 м обратного газа равна  [c.313]

    Температура кипения воды при р = 280 мм рт. ст. Т = (74,25 + 273)° К при атмосферном давлении Гк = (100 + 273)° К теплота парообразования воды при атмосферном давлении г = 539 ккал/кг-, при р = 280 ммрт. ст. г = 555 ккал/кг. [c.222]

    Давление насыщенных паров воды при 60° С 19 918 Па. Определить давление водяных паров при 65° С и сравнить с таблич-нои величиной 25 003 Па. Скрытая теплота парообразования воды при 65° С равна 2347,2 Дж/г. [c.76]

    Свободная вода (Дсаов) испаряется в первую очередь и затраты теплоты на этот процесс определяются теплотой парообразования воды как самостоятельной жидкой фазы. Адсорбционная же влага (асвяз) испаряется в последнюю очередь и затраты теплоты при этом превышают затраты теплоты на удаление последних порций воды, непосредственно связанной с поверхностью твердого тела. Эти затраты равны теплоте смачивания. [c.260]

    Пользуясь значениями давления насыщенного пара в более узких интервалах тем1ператур. можно путем аналогичных расчетов получить теплоты парообразования воды, равные 45,3 кДж.моль- при 0°С, 42,8 кДж-моль- при 50 °С и 40,7 кДж.моль- при 100 °С. Эти величины подтверждены калориметрическими измерениями. [c.296]

    Лед. Вода — удивительное вещество. В отличие от других аналогичных соединений она имеет много аномалий. К ним относятся необычно высокая температура кипения и теплота парообразования. Вода характеризуется высокой теплоемкостью, которая позволяет использовать ее в качестве теплоносителя в теплоэнергети- [c.19]

chem21.info

Enthalpy of vaporization - grease monkey

Мы знаем, in order to maintain a constant temperature evaporating liquid is necessary to supply liquid a certain amount of heat.

Boiling, as we have seen, there is also the evaporation, Only it is accompanied by a rapid formation and growth of vapor bubbles. Очевидно, during boiling necessary to supply liquid to a certain amount теплоты. This amount of heat is to couple education.

Quantity of heat, necessary to appeal to the mass of the liquid vapor 1 kg unchanged temperature, called specific heat of vaporization.

The specific heat of vaporization denoted by the letter L, and is measured in J / kg.

experiments have shown, that the specific heat of vaporization of water at 100 ° C is equal to 2,3 • 106, иными словами, to turn water weight 1 kg steam at a temperature of 100 ° C requires 2,3•106 J. energy. Specific heat of vaporization shows, as increasing internal energy of matter mass 1 kg at its transition from liquid to vapor without a temperature change.

udelnaya-teplota

So the energy of water vapor mass 1 kg at 100 ° C for 2,3 • 106 J more energy water mass 1 kg at the same temperature 100 °С; steam-power alcohol weight 1 kg at 78 ° C of 0,9 • 106 J. more energy liquid alcohol mass 1 kg at the same temperature of 78 ° C and T. д.

Coming into contact with a cold object (rice. 202), water vapor condenses, with an energy release, absorbed during the formation of steam. Exact experiments show, что, condensing, steam gives the amount of energy, who went on his education.

udelnaya-teplota-paroobrazovaniya

Следовательно, the conversion of 1 kg of steam at a temperature of 100 ° C in water of the same temperature is allocated 2,3 • 106 Дж. As can be seen from a comparison with other substances (см. табл. 11), this energy is quite high.

vapor released when condensation energy can be used. On the large thermal power plants in the spent turbine steam heated water. Thus heated water is used for heating buildings, the baths, laundry and other household needs.

questions.

  1. At that consumes energy, delivered to the fluid at boiling?
  2. What is called the specific heat of vaporization?
  3. How to understand, that the specific heat of vaporization of water is equal to 2,3 • 106 J / kg?
  4. As far as the internal energy 1 kg of steam at 100 ° C greater internal energy 1 кг water at the same temperature?
  5. As can be shown by experience, that the vapor condensation releases energy?
  6. What is Energy, released during condensation 1 kg of steam?
  7. Where in the technique of using the energy release of water vapor condensation?

Поделиться ссылкой:

Liked this:

Like Loading...

Похожее

tehnar.net.ua

Удельная теплота парообразования

Для того чтобы поддерживать кипение воды (или иной жидкости), к ней нужно непрерывно подводить теплоту, например подогревать ее горелкой. При этом температура воды и сосуда не повышается, но за каждую единицу времени образуется определенное количество пара. Из этого следует вывод, что для превращения воды в пар требуется приток теплоты, подобно тому как это имеет место при превращении кристалла (льда) в жидкость (§ 269). Количество теплоты, необходимое для превращения единицы массы жидкости в пар той же температуры, называют удельной теплотой парообразования данной жидкости. Она выражается в джоулях на килограмм .

Нетрудно сообразить, что при конденсации пара в жидкость должно выделяться такое же количество теплоты. Действительно, опустим в стакан с водой трубку, соединенную с кипятильником (рис. 488). Через некоторое время после начала нагревания из конца трубки, опущенной в воду, начнут выходить пузыри воздуха. Этот воздух мало повышает температуру воды. Затем вода в кипятильнике закипит, после чего мы увидим, что пузыри, выходящие из конца трубки, уже не поднимаются вверх, а быстро уменьшаются и с резким звуком исчезают. Это — пузыри пара, конденсирующиеся в воду. Как только вместо воздуха из кипятильника пойдет пар, вода начнет быстро нагреваться. Так как удельная теплоемкость пара примерно такая же, как и воздуха, то из этого наблюдения следует, что столь быстрое нагревание воды происходит именно вследствие конденсации пара.

Рис. 488. Пока из кипятильника идет воздух, термометр показывает почти одну и ту же температуру. Когда вместо воздуха пойдет пар и начнет конденсироваться в стаканчике, столбик термометра быстро поднимется, показывая повышение температуры

При конденсации единицы массы пара в жидкость той же температуры выделяется количество теплоты, равное удельной теплоте парообразования. Это можно было предвидеть на основании закона сохранения энергии. Действительно, если бы это было не так, то можно было бы построить машину, в которой жидкость сначала испарялась, а затем конденсировалась: разность между теплотой парообразования и теплотой конденсации представляла бы приращение полной энергии всех тел, участвующих в рассматриваемом процессе. А это противоречит закону сохранения энергии.

Удельную теплоту парообразования можно определить с помощью калориметра, подобно тому, как это делается при определении удельной теплоты плавления (§ 269). Нальем в калориметр определенное количество воды и измерим ее температуру. Затем некоторое время будем вводить в воду пар испытуемой жидкости из кипятильника, приняв меры к тому, чтобы шел только пар, без капелек жидкости. Для этого пар пропускают сквозь сухопарник (рис. 489). После этого вновь измерим температуру воды в калориметре. Взвесив калориметр, мы можем по увеличению его массы судить о количестве пара, сконденсировавшегося в жидкость.

Рис. 489. Сухопарник — приспособление для задержания капелек воды, движущихся вместе с паром

Пользуясь законом сохранения энергии, можно составить для этого процесса уравнение теплового баланса, позволяющее определить удельную теплоту парообразования воды. Пусть масса воды в калориметре (включая водяной эквивалент калориметра) равна  масса пара — , теплоемкость воды — , начальная и конечная температура воды в калориметре —  и , температура кипения воды —  и удельная теплота парообразования — . Уравнение теплового баланса имеет вид

,

откуда

.

Результаты определения удельной теплоты парообразования некоторых жидкостей при нормальном давлении приведены в табл. 20. Как видно, эта теплота довольно велика. Большая теплота парообразования воды играет исключительно важную роль в природе, так как процессы парообразования совершаются в природе в грандиозных масштабах.

Таблица 20. Удельная теплота парообразования некоторых жидкостей

Вещество Вещество
Вода 2250 Олово 3020
Спирт (этиловый) 910 Медь 5420
Эфир 373 Железо 6350
Ртуть 285

Отметим, что содержащиеся в таблице значения удельной теплоты парообразования относятся к температуре кипения при нормальном давлении. Если жидкость кипит или просто испаряется при иной температуре, то ее удельная теплота парообразования иная. При повышении температуры жидкости теплота парообразования всегда уменьшается. Объяснение этого мы рассмотрим позже.

295.1. Определите количество теплоты, необходимое для нагревания до температуры кипения и для превращения в пар 20 г воды при .

295.2. Какая получится температура, если в стакан, содержащий 200 г воды при , впустить 3 г пара при ? Теплоемкостью стакана пренебречь.

sfiz.ru


Смотрите также

">