Испарение и конденсация. Кипение

1.

2.

Явление превращения жидкости в
пар называется парообразованием.
Парообразование, происходящее с
поверхности жидкости, называется
испарением.

3.

Парообразование – процесс перехода вещества из жидкого состояния в
газообразное. Этот фазовый переход всегда сопровождается поглощением
энергии, т. е. к веществу необходимо подводить теплоту. При этом
внутренняя энергия вещества увеличивается.
Обратный процесс называется – конденсацией. Конденсация всегда
сопровождается выделением энергии, т. е. от вещества необходимо отводить
теплоту. При этом внутренняя энергия вещества уменьшается
Парообразование происходит двумя способами:
1) Испарением
2) Кипением

4.

1) Испарение - процесс парообразования, происходящий только на
поверхности жидкости.
Молекулы жидкости, как и газа, имеют различные скорости. Некоторые
наиболее быстрые из них обладают достаточной кинетической энергией,
чтобы оторваться от поверхности и выйти из сферы действия молекулярных
сил. Поэтому над жидкостью всегда есть ее молекулы, образующие пар.
Поскольку отрываются и покидают жидкость наиболее быстрые
молекулы, средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается.
Вследствие этого жидкость при испарении охлаждается.

5.

Как происходит испарение?
Водяной пар
Молекулы
жидкости

6. Как происходит испарение?

От чего зависит скорость испарения?
• От рода жидкости
эфир
Быстрее испаряется та
жидкость , молекулы которой
притягиваются друг к другу с
меньшей силой.
вода
• От температуры жидкости
45°С
80°С
вода
вода
t1>t2
Испарение происходит
тем быстрее ,чем
выше температура
жидкости

7. От чего зависит скорость испарения?

• От площади поверхности жидкости
s2
s1
Чем больше площадь
поверхности жидкости,
тем быстрее
происходит испарение.
вода
вода
v1=v2
s1>s2
• От ветра
ветер
Ветер уносит молекулы
пара. Испарение
происходит быстрее.

8.

Испарение
происходит
температуре.
при
Интенсивность испарения зависит:
• от рода жидкости;
• от температуры жидкости;
• от площади поверхности жидкости;
• от ветра.
любой

9.

Как происходит конденсация?
Водяной пар
Молекулы
жидкости

10. Как происходит конденсация?

Конденсация в природе:
Р
О
О
Б
О
Б
С
Р
ы
А
К
З
О
О
В
Л
А
В
Т
У
М
А
Н
А
А
Н
Д
О
Ж
И
Д
Е
Я

11.

Динамическое равновесие – состояние при котором число молекул,
вылетающих из жидкости, равно числу молекул, возвращающихся обратно.
При динамическом равновесии масса жидкости в закрытом сосуде не
изменяется, хотя жидкость продолжает испаряться.

12.

13.

Пар, находящийся в динамическом
равновесии со своей жидкостью,
называется насыщенным паром.
Пар, не находящийся в состоянии
равновесия со своей жидкостью,
называется ненасыщенным паром.

14.

Внутренняя
энергия
испаряющейся
жидкости уменьшается. Поэтому, если нет
притока энергии к жидкости извне,
испаряющаяся жидкость охлаждается.
Конденсация
пара
выделением энергии.
сопровождается

15.

2) Кипение – процесс парообразования, происходящий по всему объему жидкости
при определенной температуре.
Кипение начинается, когда давление насыщенного пара в пузырьках сравнивается
с давлением в жидкости, т.е. при уменьшении атмосферного давления температура
кипения понижается.
Кипение сопровождается образованием пузырьков по всему объему жидкости
(растущих пузырьков пара, которые всплывают на поверхность).
Кипение происходит при такой температуре, при которой давление насыщенных
паров становится равным атмосферному (или немного превосходит его).
Температуру, при которой жидкость начинает кипеть, называют температурой
кипения. Каждое вещество имеет свою температуру кипения, которая зависит от
внешнего давления, поскольку пузырькам пара для выхода наружу необходимо
преодолеть его противодействие. Температура кипения зависит от тех примесей,
которые находятся в ней. Как правило, наличие в жидкости растворимого твердого
вещества повышает температуру ее кипения.

16.

Отличие процесса кипения от процесса испарения
жидкости:
• Испарение жидкости происходит только с её свободной
поверхности;
• При кипении жидкость испаряется не только со свободной
поверхности, но и внутри пузырьков воздуха;
• Испарение жидкости происходит при любой температуре;
• Кипение жидкости ( от начала и до конца) происходит при
определенной и постоянной для каждой жидкости
температуре.

17.

Сходство и различие
Испарение
Кипение
• Процесс парообразования
• Процесс парообразование
• Парообразование
происходит с
поверхности жидкости
• Парообразование
происходит по всему
объему жидкости
• Происходит при любой
температуре
• Происходит только при
температуре кипения
• Температура жидкости
понижается
• Температура жидкости не
изменится

18.

Удельная теплота парообразования.
Физическая величина, показывающая,
какое количество теплоты необходимо,
чтобы обратить жидкость массой 1кг в пар
без изменения температуры, называется
удельной теплотой парообразования.
Удельная теплота парообразования
обозначается r ,измеряется в Дж/кг .

19. Удельная теплота парообразования.

Опытами установлено, что
удельная теплота
парообразования воды при
температуре 100 С равна
2,3 *106 Дж/кг.
Что это означает?
❖ Если взять 1 кг воды при
температуре 1000С и
полностью перевести его в
пар, то на это потребуется
Q=2,3 *106 Дж тепла.

20.

Удельная теплота парообразования
и конденсации некоторых веществ,
Дж/кг
Вода
2,3*106
Эфир
0,4*106
Аммиак
(жидкий)
Спирт
1,4*106
Ртуть
0,3*106
0,9*106
Воздух
(жидкий)
0,2*106

21.   Удельная теплота парообразования и конденсации некоторых веществ, Дж/кг

Освобождающаяся при конденсации пара энергия
используется на крупных тепловых
электростанциях. Отработавшим в турбинах
паром нагревают воду.
Нагретую таким образом воду используют для
отопления зданий, в банях, прачечных и для других
бытовых нужд.

22.

Удельная теплота
парообразования и конденсации
Чтобы вычислить количество теплоты Q,
необходимое для превращения в пар
жидкости любой массы, взятой при
температуре кипения, нужно удельную
теплоту парообразования L умножить на
массу m :
Q = r· m