Раздели на сайта
Избор на редакторите:
- Определяне на споделената нишка на плата
- Препоръки за закупуване на собствена топка за боулинг
- Слоена салата от домати и краставици
- Крем за комбинирана кожа
- Крем от сметана и заквасена сметана
- Няколко прости съвета как да минимизирате играта
- Проект "Домашен начин за белене на боровинки"
- Как да наблюдаваме планетата Марс с любителски телескоп
- Какви точки получава един завършил и как да ги брои
- Калорийност на сиренето, състав, bju, полезни свойства и противопоказания
Реклама
Изследователска работа „Изпаряване. Молекулярна физика. Изпаряване и кондензация |
Изпаряване - физически процес преход на вещество от течно състояние в газообразно състояние (пара) от повърхността на течността. Процесът на изпаряване е обратен на процеса на кондензация (преход от състояние на пара в течност). Процесът на изпаряване зависи от интензивността на топлинното движение на молекулите: колкото по-бързо се движат молекулите, толкова по-бързо се случва изпарението. Освен това скоростта на външната (по отношение на веществото) дифузия, както и свойствата на самото вещество, са важни фактори, влияещи върху процеса на изпаряване. Най-просто казано, изпаряването е много по-бързо с вятъра. Що се отнася до свойствата на веществото, тогава например алкохолът се изпарява много по-бързо от водата. Важен фактор също е повърхността на течността, с която настъпва изпаряване: от тесен графин то ще се случи по-бавно, отколкото от широка тава. Помислете за този процес на молекулярно ниво: молекулите с достатъчна енергия (скорост), за да преодолеят привличането на съседни молекули, излизат извън границите на веществото (течността). В този случай течността губи част от енергията си (охлажда се). Например горещ чай: ние духаме върху повърхността на течността, за да я охлади, докато ускоряваме процеса на изпаряване. Абсолютна влажност Относителна влажност Налягането на наситените водни пари се увеличава силно с повишаване на температурата (виж графиката). Следователно при изобарно (т.е. при постоянно налягане) охлаждане на въздуха с постоянна концентрация на пара настъпва момент (точка на оросяване), когато парите са наситени. В този случай "допълнителната" пара се кондензира под формата на мъгла или ледени кристали. Процесите на насищане и кондензация на водни пари играят огромна роля във физиката на атмосферата: процесите на образуване на облаци и образуването на атмосферни фронтове се определят до голяма степен от процесите на насищане и кондензация, отделената топлина при кондензация на атмосферната вода парата осигурява енергийния механизъм за появата и развитието на тропическите циклони (урагани). Всички знаем от детството си един сериозен факт от живота. За да охладите горещия чай, е необходимо да го излеете в студена чинийка и да духате непрекъснато по повърхността му. Когато сте на шест или седем години, вие всъщност не мислите за законите на физиката, просто ги приемате за даденост или, физически казано, ги приемате за аксиома. Въпреки това, докато разбираме науката с течение на времето, откриваме интересни прилики между аксиомите и последователните доказателства, безпроблемно превръщайки нашите предположения от детството в теореми за възрастни. Същото е и с горещия чай. Никой от нас не би могъл да си помисли, че този начин на охлаждане е пряко свързан с изпаряването на течността. Физика на процесаЗа да се отговори на въпроса от какво зависи скоростта на изпаряване на течността, е необходимо да се разбере самата физика на процеса. Изпаряването е процес на фазов преход на вещество от течно агрегатно състояние в газообразно. Всеки може да се изпари, включително много вискозен. На повърхността не можете да кажете, че някаква желеобразна течност може да загуби част от масата си поради изпаряване, но при определени условия се случва точно това. Твърдото вещество също може да се изпари, само че този процес се нарича сублимация. как вървиСлед като започнахме да разбираме какво определя скоростта на изпаряване на течността, трябва да се изхожда от факта, че това е ендотермичен процес, т.е. процес, който протича с поглъщането на топлината. Топлината (топлината на изпаряване) предава енергия на молекулите на веществото, увеличавайки скоростта им и увеличавайки вероятността от тяхното отлепване, като същевременно отслабва силите на молекулярната кохезия. Откъсвайки се от по-голямата част от веществото, най-бързите молекули излизат извън неговите граници и веществото губи своята маса. В този случай изтичащите течни молекули незабавно кипят, осъществявайки процес на фазов преход по време на разделянето и освобождаването им се случва вече в газообразно състояние. ПриложениеРазбирайки причините за скоростта на изпаряване на течността, можете правилно да регулирате технологични процесивъз основа на тях. Например работата на климатик, в чийто топлообменник-изпарител хладилният агент кипи, отвеждайки топлина от охладеното помещение, или кипене на вода в тръбите на индустриален котел, чиято топлина се прехвърля към нужди от отопление и водоснабдяване. Осъществяването на условията, от които зависи скоростта на изпаряване на течността, дава възможност за проектиране и производство на модерно и технологично оборудване с компактни размери и с увеличен коефициент на топлопреминаване. ТемператураТечното агрегационно състояние е изключително нестабилно. Под нашите земни n. в. (понятието "нормални условия", т.е. хора, подходящи за живот) периодично има тенденция да преминава в твърда или газообразна фаза. Как става това? Какво определя скоростта на изпаряване на течността? Основният критерий е, разбира се, температурата. Колкото повече загряваме течността, толкова повече енергия доставяме на молекулите на веществото, колкото повече молекулни връзки се разкъсват, толкова по-бързо протича процесът на фазовия преход. Апотеозата се постига при стабилно кипене на мехурчета. Водата кипи при 100 ° C при атмосферно налягане... Повърхността на тенджера или например чайник, където кипи, е идеално гладка само на пръв поглед. С многократно увеличаване на картината ще видим безкрайни остри върхове, като в планините. Топлинно се подава по посока на всеки от тези върхове и поради малката повърхност на топлообмен водата моментално кипи, образувайки въздушен мехур, който се издига на повърхността, където се срутва. Ето защо такова кипене се нарича балонно кипене. Скоростта е максимална. НаляганеВторо важен параметър, което определя скоростта на изпаряване на течността, е налягането. Когато налягането падне под атмосферна вода започва да кипи при по-ниски температури. Работата на известните тенджери под налягане се основава на този принцип - специални тигани, от които се изпомпва въздух, а водата кипи вече при 70-80 ºС. Обратно, увеличаването на налягането увеличава точката на кипене. то полезно свойство Използва се при подаване на прегрята вода от когенерация към централна отоплителна станция и IHP, където, за да се запази потенциала на предадената топлина, водата се загрява до температури от 150-180 градуса, когато е необходимо да се изключи възможността за неговото кипене в тръбите. Други факториИнтензивното издухване на повърхността на течността с температура по-висока от температурата на подавания въздушен поток е друг фактор, който определя скоростта на изпаряване на течността. Примери за това могат да бъдат взети от ежедневието... Издухване на повърхността на езерото с вятъра или примера, с който започнахме историята: издухване на горещ чай, налят в чинийка. Охлажда се поради факта, че, откъсвайки се от по-голямата част от веществото, молекулите взимат част от енергията със себе си, охлаждайки я. Ефектът от площта може да се види и тук. Чинийката е по-широка от халбата, така че потенциално може да напусне квадрата си голямо количество маси вода. Скоростта на изпаряване се влияе и от самия тип течност: някои течности се изпаряват по-бързо, други, напротив, по-бавно. Състоянието на околния въздух също има важен ефект върху процеса на изпаряване. Ако абсолютното съдържание на влага е високо (много влажен въздух, например близо до морето), процесът на изпаряване ще върви по-бавно. Изпаряването е процес на преход на течност в газ (пара). Досега говорихме за процеса на изпаряване, когато първоначалният състояние на агрегиране веществото беше течно. Но има още един интересен изглед изпаряване когато твърдо, заобикаляйки течното състояние, се превръща в газ. Обратният процес на превръщане на газ директно в твърдо вещество се нарича сублимация. ИЗПАРВАНЕ Изпарението е изпаряване от повърхността на течността. Скоростта на изпаряване на течността зависи от: Изпаряването става при всякаква температура. С повишаване на температурата скоростта на изпаряване на течността се увеличава, тъй като средната кинетична енергия на нейните молекули се увеличава и следователно броят на такива молекули, в които кинетичната енергия е достатъчна за изпаряване, също се увеличава. Скоростта на изпарение също се увеличава с вятъра, който отстранява неговите пари от повърхността на течността и по този начин предотвратява връщането на молекулите в течността По време на изпаряване температурата на течността намалява, тъй като вътрешната енергия на течността намалява поради загубата на бързи молекули. ИЗПАРВАНЕ СУХО - ГЛОБО. Ако окачите измитото влажно пране на студа, то замръзва и става твърдо като шперплат. След известно време обаче отново става мек и, изненадващо, напълно сух! Сублимация на лед е възможна при почти всяка отрицателна температура на сух въздух, което на практика се случва при силна слана. Интересното е, че измръзването на дърветата и снегът в облаците се образуват в резултат на процеса на обратна сублимация - така наречената сублимация, директното преминаване на водната пара в твърдата фаза. Тук центровете на кристализация са микроскопични зърна прах и кристали сол, окачени във въздуха. ИНТЕРЕСНО ЗА СУХОТО ИЗПАРВАНЕ За какво пее чаената лъжичка? Ако натиснете лъжица върху парче сух лед, можете да чуете силен вой, който не трае дълго. Прилагайки различна сила върху лъжицата, можете да промените височината и силата на звука. Знаете, че има така наречения „сух лед“, който се използва за продажба на сладолед. "Сух лед" е твърд въглероден диоксид (CO2.) "Сух лед", имащ температура около минус 80 градуса по Целзий, веднага се превръща от твърдо състояние в газ, заобикаляйки течното състояние. Този прекрасен процес на изпаряване се нарича сублимация. Не поставяйте сух лед в затворен съд, като пластмасова бутилка за напитки. Това е опасно, тъй като сухият лед се разширява около 800 пъти по време на изпаряване, което може да доведе до експлозия. ПОГЛЕДНЕТЕ РАФТА НА КНИГАТА ЗАПОЧВАМЕ ОПИТ Ако попълните пластмасова бутилка 4/5 с гореща вряща вода, затворете запушалката и разклатете, след което запушалката може да излети. Оказва се, че при разклащане повърхността на изпарение се увеличава, което води до увеличаване на налягането на парите. В СУХИ ОБЛАСТИ За да се намали изпарението от течната повърхност, се използват адсорбционни филми, които могат тънък слой покрийте цялата повърхност на водата. Свойствата на такива филми се използват за намаляване на изпарението на водата от повърхността на водните тела в сухи райони. За създаването на такива филми например се използва твърдо вещество - хексадеканол. В Австралия се спестяват около 10 милиона литра вода годишно от всеки хектар водна повърхност. КАК ПОМОГНЕ ИЗПАРВАНЕТО Оказа се, че с постепенно нагряване и на сух въздух, човек е в състояние да издържи повишаване на температурата до 160С. Британските физици Благдън и Чантри прекараха часове в загрята пещ, тествайки възможностите на човешкото тяло. Английският физик Тиндал го каза по следния начин: "Можете да варите яйца и да пържите пържола във въздуха на стая, в която хората са останали без да навредят на себе си." Тялото ни се бори с топлината с потта. Човек губи вода от тялото чрез изпаряване от повърхността на кожата и изпаряване от дихателните пътища. В началото на ХХ век. на карнавалите показа интересен трик... Каскадьорът потопи ръката си в течно олово. Как човешкото тяло издържа така висока температура? Гответе в тенджера яйце... Извадете го с вряща вода с лъжица и бързо, докато е още мокър, го вземете в ръцете си. Въпреки че яйцето е горещо, все още можете да го държите в ръцете си. Течността, която се изпарява от повърхността на яйцето, ще предпази ръцете ви. След няколко секунди яйцето ще изсъхне и вече не можете да го задържите - твърде е горещо. За да проверите дали ютията е гореща, натиснете навлажнения от слюнката пръст върху повърхността на ютията. Всеки знае израза: „Устата ми е суха“. Твърди се, че лидерът на едно от африканските села, за да определи кой от двамата заподозрени казва истината, заповядал на всеки да оближе горещ нож. „Детекторът на лъжата“ изчезна и истината триумфира. Но лъжецът беше определен в съответствие със законите на физиката! Защо треската се пръска? Как краставица избягва от жегата ... Защо дъждовните капки са големи през лятото и малки през есента? През есента, когато температурата на въздуха спадне забележимо, малките студени дъждовни капки нямат време да се изпарят и цялата им маса достига повърхността на земята. ЗНАЕТЕ ЛИ ОТГОВОР? При пране на дрехи през зимата са необходими няколко дни, за да изсъхнат. И ако го перете през летен ден, тогава той изсъхва до вечерта. Защо суровото дърво, дори когато е изгорено, дава по-малко топлина от сухото? Защо водата гаси пожар? Поти здравето си! Изпаряването е процес, при който вещество от течно или твърдо състояние се превръща в пара. В случай на преход на вещество от твърдо състояние директно към пара, процесът по-често се нарича сублимация. Обратно - преходът на парата към водата се нарича кондензация. Водните пари, кондензирайки се в атмосферата, образуват облаци и след това валежи, падащи на земята. Помислете за изпаряване в затворен обем. Известно е, че молекулите на течността, притежаващи кинетична енергия, постоянно трептят. Скоростта им на движение е важен показател за тяхната кинетична енергия. По време на колебателно движение молекулите на водата, които имат най-висока скорост на движение в сравнение с други молекули, преминават в пара. За да се откъсне от водната повърхност, изпаряващата се молекула трябва да преодолее силите на привличане от останалите молекули, както и външното налягане на вече образуваната пара над тази повърхност. Температурата на водата намалява по време на изпаряване. Това се обяснява с факта, че течността оставя молекулите с най-висока енергия спрямо останалите молекули при дадена температура. За да не падне температурата на течността, тя трябва непрекъснато да се нагрява. Извиква се количеството топлина, необходимо за поддържане на постоянна температура специфична топлина изпаряване. По този начин изпарението на водата е придружено от изразходването на енергия, характеризиращо се с количеството топлина, което трябва да бъде предадено на единица от нейната маса, която има температура 1, за да я превърне в пара при същата температура. Изпаряването става при всякаква температура. Но с увеличаването му скоростта на изпарение се увеличава, тъй като интензивността на топлинното движение на молекулите в този случай също се увеличава. Едновременно с изпаряването се наблюдава процесът на кондензация на водни пари, т.е. има непрекъснат обмен на молекули между тези фази. В зависимост от преобладаването на първия или втория процес, над водната повърхност ще се наблюдават наситени водни пари, динамично равновесие или пренаситени водни пари. Посочените състояния на водна пара във въздуха могат да се характеризират със съответните разлики в налягането на водната пара: ℮0 - ℮\u003e 0, ℮0- ℮ \u003d 0, ℮0- ℮< 0, где ℮0 - давление насыщенного водяного пара в воздухе, определяемое по температуре поверхности воды; ℮ - парциальное давление водяного пара в воздухе. Разность ℮0- ℮ - дефицит насыщения воздуха. И така, в затворен обем скоростта на изпаряване зависи от температурата на водната повърхност, която определя стойността на ℮0, и действителното парциално налягане на водната пара ℮ над изпаряващата се повърхност. Колкото по-висока е температурата на водата и колкото по-ниско е действителното парциално налягане на водната пара, толкова по-голямо е изпарението. При естествени условия температурата на водата и влажността на въздуха са нестабилни и зависят от много фактори: слънчева радиация, излъчване на подлежащата повърхност, атмосферна стратификация, скорост на въздушния поток и др.
Оценката на изпарението на водата може да се извърши по няколко метода. Голям брой методи се дължат на факта, че сложният механизъм на взаимодействие между водната повърхност на резервоара и въздушната маса в съседство с него не е разкрит напълно. Инструменталният (директен) метод се счита за най-точен от разработените методи, т.е. методът за директно измерване на изпарения воден слой с помощта на водни изпарители. Методът на пулсациите също принадлежи към директния метод. Те обаче не винаги могат да бъдат приложени поради трудоемкостта им и невъзможността да бъдат използвани при разработването на проекта. Следователно, за да се определи изпарението от водната повърхност, се използват косвени методи, базирани на използването на уравнения на водния и топлинен баланс, турбулентна дифузия на водни пари в атмосферата и също така се изчислява от метеорологични данни, използвайки емпирични формули. Слънчевата енергия задвижва невероятно мощен топлинен двигател, който, преодолявайки гравитацията, лесно вдига огромен куб във въздуха (всяка страна е около осемдесет километра). По този начин метър дебел воден слой се изпарява от повърхността на нашата планета за една година. По време на изпарението течно вещество постепенно преминава в изпарение или газообразно състояние, след като най-малките частици (молекули или атоми), движещи се със скорост, достатъчна за преодоляване на силите на сцепление между частиците, се откъснат от повърхността. Въпреки факта, че процесът на изпаряване е по-известен като преход течно вещество в пара, има сухо изпарение, когато при минусови температури ледът преминава от в твърдо състояние в пара, заобикаляйки течната фаза. Например, ако окачите измитото влажно пране да изсъхне на студено, то става много твърдо, когато е замразено, но след известно време, омекотявайки, става сухо. Как се изпарява течносттаМолекулите на течността са разположени почти една до друга и въпреки факта, че са свързани помежду си чрез силите на привличане, те не са прикрепени към определени точки и следователно свободно се движат по цялата площ на веществото (те постоянно се сблъскват помежду си и променят скоростта си). Частиците, които отиват на повърхността, набират по време на движение темпо, достатъчно за напускане на веществото. Веднъж попаднали на върха, те не спират движението си и, преодолявайки привличането на долните частици, излитат от водата, превръщайки се в пара. В този случай част от молекулите, поради хаотично движение, се връща в течността, останалите отиват по-нататък в атмосферата.
Ако говорим например за водния цикъл в природата, възможно е да се наблюдава процесът на кондензация, когато парата, след като се концентрира, при определени условия се връща обратно. По този начин изпарението и кондензацията в природата са тясно свързани, тъй като благодарение на тях има постоянен обмен на вода между земята, земята и атмосферата, поради което околната среда се снабдява с огромно количество полезни вещества. Струва си да се отбележи, че скоростта на изпаряване на всяко вещество е различна и следователно основната физически характеристикикоито влияят върху скоростта на изпаряване са:
Роля в живота на растениятаЗначението на изпарението в живота на растителността трудно може да бъде надценено, особено като се има предвид това живо растение осемдесет процента вода. Следователно, ако растението няма достатъчно влага, то може да умре, тъй като заедно с водата, необходимите за жизнените функции няма да влязат в него. хранителни вещества и микроелементи.
Но тук изпарението играе важна роля, тъй като слънчевите лъчи имат способността да загряват изключително обекти и следователно могат да причинят смърт на растение от прегряване (особено в горещите летни дни). За да се избегне това, водата се изпарява от листата, през които по това време се отделя много течност (например от една до четири чаши вода се изпаряват от царевицата на ден). Това означава, че колкото повече вода попада в тялото на растението, толкова по-интензивно ще бъде изпаряването на водата от листата, растението ще се охлади повече и ще расте нормално. Изпаряването на водата от растенията може да се усети, ако, докато се разхождате през знойния ден, докоснете зелените листа: те определено ще се окажат готини. Човешка връзкаНе по-малко важна е ролята на изпарението в живота на човешкото тяло: той се бори с топлината чрез изпотяване. Изпаряването обикновено става през кожата, а също и през дихателните пътища. Това може лесно да се види по време на заболяване, когато телесната температура се повиши или по време на спорт, когато интензивността на изпаряване се увеличава. Ако натоварването е малко, от един до два литра течност на час напуска тялото, с по-интензивни спортове, особено когато температурата външна среда надвишава 25 градуса, интензивността на изпаряване се увеличава и с пот може да излезе от три до шест литра течност. Чрез кожата и дихателните пътища водата не само напуска тялото, но и навлиза в него заедно с изпаренията заобикаляща среда (Не напразно лекарите често предписват почивка на море на своите пациенти). За съжаление, заедно с полезни елементи, в него често попадат и вредни частици, сред които - химични вещества, вредни пари, които причиняват непоправима вреда на здравето. Някои от тях са токсични, други причиняват алергии, трети са канцерогенни, четвъртите причиняват онкологични и други също толкова опасни заболявания, докато много имат няколко вредни свойства едновременно. Вредните пари попадат в тялото главно през дихателната система и кожата, след което, след като попаднат вътре, те незабавно се абсорбират в кръвния поток и се разпространяват в тялото, причинявайки токсични ефекти и причинявайки сериозни заболявания.
IN в такъв случай много зависи от района, в който човек живее (близо до фабриката или завода), помещенията, в които живее или работи, както и времето, прекарано в условия, опасни за здравето. Вредните изпарения могат да попаднат в тялото от битови предмети, например линолеум, мебели, прозорци и т.н. За да се запазят животът и здравето, препоръчително е да се избягват подобни ситуации и най-добрият изход би бил напускането на опасната територия, до размяната на апартамент или работа, а когато подреждате дом, обърнете внимание на сертификатите за качество от закупените материали. |
Прочети: |
---|
Ново
- Име Дария: произход и значение
- Празник на Иван Купала: традиции, обичаи, церемонии, конспирации, ритуали
- Лунният хороскоп на подстригванията за януари
- Любовни обвързвания по снимка - правила, методи
- Какво е черна реторика?
- Любовен хороскоп за знака Водолей за септември Хороскоп точен за септември на годината Водолей
- Затъмнение на 11 август по кое време
- Церемонии и ритуали за Въздвижение на Господния кръст (27 септември)
- Робеспиер е логически интуитивен интроверт (LII)
- Молитва за късмет в работата и късмет