Masa fizike: ngrohjes e avullimit të ujit

Të gjithë e dimë foto: në furrë të ngrohur një tenxhere të kostove të ujit. Uji nga të ftohtit gradualisht bëhet e nxehtë, që në flluska e saj sipërfaqësore të shfaqet për herë të parë, dhe së shpejti të gjitha fun ajo mllefos. Çfarë është nxehtësia e avullimit të ujit? Disa prej nesh kujtohet nga kurrikulën që temperatura e ujit nën presionin atmosferik natyror nuk mund të kalojë 100 ° C. Dhe kush nuk e mbani mend apo nuk besoni, mund të përfitojnë nga një termometër të përshtatshme dhe për të siguruar një mënyrë të sigurt.

Por si mund të jetë kjo? Pas të gjitha, nën pan është ende në zjarr, ai u jep energjinë e tij të lëngshme, dhe ku shkoi, nëse jo për të ngrohur ujë? A: Energjia përdoret për të transformuar ujin në avull.

Ku ka energjinë

Në jetën e zakonshme ne jemi mësuar që të tre shtetet e materies na rrethon: të ngurta, të lëngshme dhe të gazit. Në gjendje të ngurtë molekulat janë të fiksuara fort në grilë kristal. Por kjo nuk do të thotë se ata të përfunduar palëvizshmëri, në çdo temperaturë, me kusht që ajo ka të paktën një shkallë më lart -273 ° C (kjo është absolute zero) dridhjes molekulë. Për më tepër, amplituda e vibrimit varet nga temperatura. Kur ngrohje energjia transmetohet grimca të substancës dhe lëvizjet e parregullt të bëhen më intensive, dhe pastaj të arrijnë një pikë të caktuar forcë të tillë që molekulat e lënë gratings foletë - substanca bëhet lëngshme.

Gjendje të lëngët e molekulës është i lidhur ngushtë me njëri-tjetrin me anë të forcës së gravitetit, por jo të fiksuara në një pikë të caktuar në hapësirë. Me të tjera ngrohje akumulimi substancë molekulat kaotike dridhje të bëhet aq e madhe se forca e tërheqjes së molekulave me njëri-tjetrin është kapërcyer, dhe ata shpërndaj. Temperatura e substancës pushon të rritet, gjithë energjia është transferuar dhe tani është duke ndjekur grupin tjetër të grimcave, dhe kështu, hap pas hapi, të gjithë uji lapped nga pan mbush kuzhinë në formën e avullit.

Çdo substancë kërkon disa energji për këtë proces. Nxehtësia e avullimit të ujit, si dhe lëngje të tjera, dhe ka një vlerë të veçantë përfundimtare.

Njësitë e masës

Çdo energjisë (edhe pse e lëvizjes, edhe pse të nxehtit) është i matur në joules. Xhaul (J) është emëruar pas shkencëtarit të famshëm James Joule. Numerikisht energjisë 1 J mund të merret në një distancë prej 1 metër të shtyjë trupin caktuar me një forcë prej 1 Newton.

përdorur më parë për të matur të ngrohjes e një koncepti të tillë si "kalori". Besohej se ngrohjes - kjo është një substancë e tillë fizike që mund të rrjedhin ose nga ndonjë organ. Sa më shumë "natekla" në trupin fizik, kështu që është e nxehtë. Në tekstet e vjetra ende e mundur për të përmbushur këtë sasi fizike. Por ajo është e lehtë për të përkthyer në joules, është e mjaftueshme që të shumohen me 4.19.

Energjia e nevojshme për konvertimin e lëngjeve të gazeve është referuar si nxehtësia specifike e avullimit. Por si për të llogaritur atë? Kjo është një gjë që të kthehet në tub me avull me ujë dhe një tjetër gjë - tank i madh i anijes motor me avull.

Prandaj, për shembull, për të H ₂ O, sistemet e djegies veprojnë në konceptin e "ngrohjes latente e avullimit të ujit" (J / kg - njësi). Dhe fjala kyçe këtu është "të veçantë". Besohet se sasia e energjisë e nevojshme për të avullon 1 kg substancë të lëngshme.

Shënohet vlera shkronjat latine L. vlera masë në Xhaul për 1 kg.

Sa energji kërkon ujë

ngrohjes specifike e avullimit të ujit matet si vijon: në enë është derdhur numrin N, është sjellë një çiban. Energy shpenzuar në litra avullimit të ujit, dhe është vlera e dëshiruar.

Matja, ajo që është nxehtësia specifike e avullimit të ujit, shkencëtarët ishin pak të habitur. Për konvertimin në ujë të gazit kërkon më shumë energji se sa e zakonshme për të gjithë botën të lëngshme: alkoolet linjë e tërë, gazeve të lëngshëm , dhe edhe më të madh se metale të tilla si merkuri dhe plumbi.

Kështu, nxehtësia e avullimit të ujit është e barabartë me 2.26 MJ / kg. Për krahasim:

• y mercury - 0,282 MD / kg;
• në epërsi - 0,855 MJ / kg.

Por, çfarë nëse e kundërta?

Dhe çfarë ndodh në qoftë se procesin e kundërt, për të bërë të lëngshme për të trash? Asgjë të veçantë ndodh ligjin Konfirmimi i ruajtjes së energjisë: kondensimi i një kilogram lëngshme nga avullit është lëshuar pikërisht të njëjtën sasi të nxehtësisë e cila është e nevojshme për të shpenzuar në duke e kthyer atë përsëri në avull. Prandaj, shpesh ndodh në tabelat look-up, termi "enthalpy e avullimit."

Rastësisht, fakti se ngrohjes është zhytur nga avullimit, është përdorur me sukses në shtëpi dhe inxhinieri industriale për krijimin e ftohtë artificiale.