Fizika 11. klasei / Физика для 11 класса: Другое

Как уже говорилось, из свободной поверхности жидкость одновременно и испаряется и конденсируется.

BarsaX 15.09.10 в 20:38

Если сосуд открытый то находящаяся в нем жидкость испарится в окружающую среду и только малая часть попадет обратно в жидкость.

BarsaX 15.09.10 в 20:40

В этом случае испарения преобладают над конденсацией и уровень жидкости постепенно уменьшается.

BarsaX 15.09.10 в 20:41

Пар который находится над жидкостью в не закрытом сосуде называется не насыщенным паром.

BarsaX 15.09.10 в 20:46

Он возникает в том случае если испарения больше конденсации.

BarsaX 15.09.10 в 20:47

Если же сосуд плотно закрыть, то через какое то время уровень жидкости перестанет падать.

BarsaX 15.09.10 в 20:48

Это означает что установился баланс.

BarsaX 15.09.10 в 20:48

Сколько за определенный промежуток времени изпараеться вляги с поверхности жидкости, столько же пара конденсируется обратно в жидкость.

BarsaX 15.09.10 в 20:50

Пар достиг своего предела и при данной температуре его количество больше не увеличится.

BarsaX 15.09.10 в 21:06

Так пар образовывавшийся над жидкостью называют насыщенным паром.

BarsaX 15.09.10 в 21:08

Насыщенный пар находится в динамичном равновесии с жидкостью.

BarsaX 15.09.10 в 21:07

То что в пространстве над жидкостью установился динамический баланс, не означает что нечего больше не произойдет.

BarsaX 15.09.10 в 21:22

У пара над поверхностью жидкости, как и у любого другого газа есть давление.

BarsaX 15.09.10 в 21:23

Пока пар не насыщен, ему как и к любому разреженному газу подчиняется уравнение Клапейрона-Менделеева.

BarsaX 15.09.10 в 21:26

Это означает, что объем газа прямо пропорционален числу молей (и числу молекул), причем коэффициент пропорциональности (RT/Р) одинаков для всех газов и зависит только от давления и температуры.

BarsaX 15.09.10 в 21:29

С насыщенным паром не все так просто.

BarsaX 15.09.10 в 21:30

Нагревая закрытый сосуд, тем самым повышая температуру и жидкости и пара, испарение происходит стремительнее и также стремительно растет концентрация вылетевших молекул, наряду с плотностью пара.

BarsaX 15.09.10 в 21:34

Также плотность влияет на давление — чем выше плотность тем выше давление.

BarsaX 15.09.10 в 21:35

В результате увеличения температуры, увеличилась плотность, отсбда и давление стало выше.

BarsaX 15.09.10 в 21:38

В сосуде в котором между водой и паром существует динамическое равновесие , повышая температуру, плотность воды уменьшается, но увеличивается плотность пара.

BarsaX 15.09.10 в 21:41

Положение, когда при определенном давлении и температуре воды и пара, плотность становится одинаковой, называется критическим положением.

BarsaX 15.09.10 в 21:45

Жидкости с высокой температурой больше нет.

BarsaX 15.09.10 в 21:46

Заметим, что в реальных условиях вода не может быть в ктирическом состоянии.

BarsaX 15.09.10 в 21:47

Это возможно только при достижении температуры 374,2 °C и давления в 218,1 атмосфер.

BarsaX 15.09.10 в 21:48

В закрытом сосуде насыщенный пар начинает образовываться уже при низкой температуре.

BarsaX 15.09.10 в 21:49

Только тогда еще плотность пара и его давления не большие.

BarsaX 15.09.10 в 21:51

Например при 0 °C темпиратуре давление насыщенного пара 0,006 атмосфер, но при достижении 100 °C достигает 1 атмосферу. (1 atm = 1 • 105 Pa = 760 mmHg)

BarsaX 15.09.10 в 21:53

Существует еще одно различии между насыщенным паром и не насыщенным паром.

BarsaX 15.09.10 в 21:54

Давление насыщенного пара не зависит от объема сосуда в котором находится жидкость, при этом температура пара тоже не меняется.

BarsaX 15.09.10 в 21:56

Сжав пар тем самым уменьшив его занижаемую площадь, молекулам пара приходится стремительнее возвращаться в жидкость и поэтому их концентрация не меняется.

BarsaX 15.09.10 в 22:51

Поэтому и давление пара не меняется.

BarsaX 15.09.10 в 22:18

Повышенное давление насыщенного пара и его высокую температуру используют в паровых двигателях и турбинах.

BarsaX 15.09.10 в 22:53

Проделанная работа зависит от коэффициента полезности.

BarsaX 15.09.10 в 22:55

Насыщенный пар без проблем можно нагреть до нескольких сотен градусов по Цельсию.

BarsaX 15.09.10 в 23:19

Нагревая жидкость и таким образом повышая температуру насыщенного пара, образуется такое состояние, когда пар нельзя отличить от жидкости.

BarsaX 15.09.10 в 23:28

Это критическое состояние возникает когда выравниваются плотности жидкости и пара, и тогда когда пропадает граница между жидкостью и паром.

BarsaX 15.09.10 в 23:31

Каждое вещество в этом состоянии характеризуется критическими параметрами: критическое давление, критическая температура и критическая плотность.

BarsaX 15.09.10 в 23:25

Например у воды критическая температура Tk = 647 K (374,2 °C).

BarsaX 15.09.10 в 23:20

При такой температуре воды давление насыщенного пара достигло pk = 22,1 MPa (218,1 atm), что соответствует 329 kg/m3 плотности.

BarsaX 15.09.10 в 23:23

Если продолжать повышать температуру до критической, тогда о жидкой воде речи уже быть не может.

BarsaX 15.09.10 в 23:15

Выше критической температуры ни при каких обстоятельствах жидкости не существуют.

BarsaX 15.09.10 в 23:17

Давление насыщенного пара зависит от температуры.

BarsaX 15.09.10 в 22:17

Достигая температуры 100 °C, давление пара становится равным нормальному атмосферному давлению.

BarsaX 15.09.10 в 22:23

Если насыщенному пару не давать соприкасаться с водой, тогда температура пара уменьшится и пар может стать перенасыщенным.

BarsaX 15.09.10 в 22:25

Он очень не стабилен.

BarsaX 15.09.10 в 22:16

Достаточно в пар попасть пыли или так называемому центру конденсации как тут же из перенасыщенного пара образуется вода.

BarsaX 15.09.10 в 22:27

Так как в природе испарение воды происходит постоянно, поэтому в атмосферном воздухе всегда много пара.

BarsaX 15.09.10 в 22:32

В природе сухой воздух (без водяного пара) вообще быть не может.

BarsaX 15.09.10 в 22:33

В таком воздухе мы просто не смогли бы жить, ведь для содержания и жизни всего живого необходима вода.

BarsaX 15.09.10 в 22:36

Влажность воздуха - это количество водяного пара в воздухе.

BarsaX 15.09.10 в 22:37