Fysisk værdi: Fordampningsvarmen for vand

Alle kender billedet: på komfuret på ilden er en gryde vand. Vandet fra kulden bliver gradvist varmt, her på overfladen vises de første bobler, og snart er det hele sjovt. Hvad er dampens fordampningsvarme? Nogle af os husker fra skoleprogrammet, at vandtemperaturen ved naturlig atmosfærisk tryk ikke må overstige 100 ° C. Og hvem kan ikke huske eller ikke tro, kan bruge det passende termometer og sørge for at overholde sikkerhedsforanstaltningerne.

Men hvordan kan det være? Efter alt brænder ilden stadig under puljen, den giver sin energi til væsken, og hvor går den, hvis den ikke opvarmer vandet? Svar: Energien bruges til omdannelse af vand til damp.

Hvor går energien?

I det vanlige liv er vi vant til tre staterOmgiver os spørgsmål: fast, flydende og gasser. I en fast tilstand er molekylerne stift fastgjort i krystalgitteret. Men det betyder ikke deres fuldstændige immobilitet, ved enhver temperatur, hvis det kun var mindst en grad højere end -273 ° C (dette er et absolut nul), molekylerne vibrere. Og vibrationens amplitude afhænger af temperaturen. Ved opvarmning energien overføres partikler for stoffet og de uregelmæssige bevægelser bliver mere intens, og derefter nå et vist punkt sådan kraft, at molekyler der forlader gitterværk reder - stoffet bliver flydende.

I flydende tilstand er molekylerne tæt forbundet meden attraktionskraft, selv om den ikke er fastgjort i et bestemt rum. Ved yderligere ophobning af varme ved stoffet bliver kaotiske vibrationer af en del af molekylerne så store, at molekylernes tiltrækningskraft overvindes, og de flyver fra hinanden. Temperaturen af ​​stoffet ophører med at vokse, al energi overføres nu til den næste og næste parti partikler, og så går trinvis hele vandet fra panden i køkkenet i form af damp.

Hvert stof kræver en vis mængde energi til at udføre denne proces. Varmens fordampningsform, ligesom andre væsker, er endelig og har specifikke værdier.

I hvilke enheder måles det

Enhver energi (selvom bevægelse, selv varme)målt i joules. Joule (J) er opkaldt efter den berømte videnskabsmand James Joule. Numerisk kan energien i 1 J opnås ved at skubbe en bestemt krop i en afstand af 1 meter med en indsats på 1 Newton.

Tidligere at måle varme,et begreb som "kalorieindhold". Det blev antaget, at varme - dette er et fysisk stof, som kan strømme ind eller ud af enhver krop. Jo mere "strømmer" ind i den fysiske krop, jo varmere er det. I gamle lærebøger kan du stadig opfylde denne fysiske værdi. Men det er let at oversætte til joules, multiplicere med 4,19.

Den nødvendige energi til transformation af væskeri gasser hedder den specifikke fordampningsvarme. Men hvordan man beregner det? Det er en ting at gøre et reagensglas med vand til damp, og en anden ting er tanken til dampmotor i et stort fartøj.

Derfor for eksempel for H₂Åh, i opvarmningsteknik arbejder de med konceptet "specifikt"(J / kg er en måleenhed), og nøgleordet her er "specifikt." Den mængde energi, der kræves for at omdanne 1 kg flydende stof til damp, overvejes.

Værdien er angivet ved latinskriften L. Værdien i joules måles med 1 kg.

Hvor meget energi kræver vand?

Specifik varme af dampdannelse af vand måles som følger: mængden af ​​N hældes i beholderen, koges den. Energien brugt til fordampning af en liter vand vil være den ønskede værdi.

Måling hvad er den specifikke varmefordampning af vand, forskere blev lidt overrasket. At omdanne til gas kræver vand mere energi end alle væsker på jorden: hele spektret af alkoholer, flydende gasser og endog mere end metaller som kviksølv og bly.

Således fordampningsvarme af vand var lig med 2,26 MJ / kg. Til sammenligning:

• i kviksølv 0,282 mJ / kg;
• bly - 0,855 mJ / kg.

Og hvad hvis tvert imod?

Og hvad sker der, hvis vi vender om processen,at gøre væsken kondens? Intet særligt, der er en bekræftelse af loven om bevarelse af energi: Når en kilo væske kondenseres fra dampen, tildeles præcis samme mængde varme, som det kræver at omdanne det til damp. Derfor forekommer hyppigheden "specifik fordamper og kondensation" ofte i referencetabellerne.

Af den grund er det faktum, at under fordampningsvarmen absorberes, med succes brugt i husholdnings- og industriudstyr til at skabe kunstig kulde.