Penyejatan dan penyejatan air. Penyejatan air

Contohnya, dari permukaan bekas terbuka, dari permukaan takungan, dsb. Penyejatan berlaku pada sebarang suhu, tetapi untuk sebarang cecair kelajuannya meningkat dengan peningkatan suhu. Isipadu yang diduduki oleh jisim bahan tertentu meningkat secara mendadak semasa penyejatan.

Awan di langit, fros di atas pokok - ini semua adalah akibat daripada proses penyejatan air dan pemeluwapan wap air.

Dua kes utama mesti dibezakan. Yang pertama ialah apabila penyejatan berlaku dalam bekas tertutup dan suhu di semua titik kapal adalah sama. Contohnya, air menyejat di dalam dandang stim atau dalam cerek yang ditutup dengan penutup jika suhu air dan wap berada di bawah takat didih. Dalam kes ini, jumlah stim yang dihasilkan dihadkan oleh ruang kapal. Tekanan wap mencapai nilai had tertentu di mana ia berada dalam keseimbangan terma dengan cecair; sebegitu wap dipanggil kaya raya, dan tekanannya ialah tekanan wap. Kes kedua ialah apabila ruang di atas cecair tidak ditutup; Beginilah cara air menyejat dari permukaan kolam. Dalam kes ini, keseimbangan hampir tidak pernah dicapai, dan stim tidak tepu, dan kadar penyejatan bergantung kepada banyak faktor.

Ukuran kadar penyejatan ialah jumlah bahan yang terlepas setiap unit masa daripada unit permukaan bebas cecair. Ahli fizik dan kimia Inggeris D. Dalton pada awal abad ke-19. didapati bahawa kadar sejatan adalah berkadar dengan perbezaan antara tekanan wap tepu pada suhu cecair yang menyejat dan tekanan sebenar wap sebenar yang wujud di atas cecair. Jika cecair dan wap berada dalam keseimbangan, maka kadar penyejatan adalah sifar. Lebih tepat lagi, ia berlaku, tetapi proses sebaliknya juga berlaku pada kelajuan yang sama - pemeluwapan(peralihan bahan daripada keadaan gas atau wap kepada cecair). Kadar penyejatan juga bergantung kepada sama ada ia berlaku dalam suasana yang tenang atau bergerak; kelajuannya bertambah jika wap yang terhasil dihembus oleh aliran udara atau dipam keluar oleh pam.

Jika penyejatan berlaku daripada larutan cecair, maka bahan yang berbeza menyejat pada kadar yang berbeza. Kadar penyejatan bahan tertentu berkurangan dengan peningkatan tekanan gas luar, seperti udara. Oleh itu, penyejatan ke dalam kekosongan berlaku pada kelajuan tertinggi. Sebaliknya, dengan menambahkan gas asing, lengai ke dalam kapal, penyejatan boleh menjadi sangat perlahan.

Semasa penyejatan, molekul yang terlepas daripada cecair mesti mengatasi daya tarikan molekul jiran dan melakukan kerja melawan daya tegangan permukaan yang menahannya dalam lapisan permukaan. Oleh itu, untuk penyejatan berlaku, haba mesti disalurkan kepada bahan penyejatan, menariknya daripada rizab tenaga dalaman cecair itu sendiri atau mengambilnya dari badan sekeliling. Jumlah haba yang mesti disalurkan kepada cecair pada suhu tertentu dan tekanan tetap untuk menukarkannya kepada wap pada suhu dan tekanan yang sama dipanggil haba pengewapan. Tekanan wap meningkat dengan peningkatan suhu, semakin kuat semakin tinggi haba penyejatan.

Jika haba tidak dibekalkan dari luar kepada cecair yang menyejat atau ia tidak dibekalkan dengan secukupnya, maka cecair tersebut akan menjadi sejuk. Itulah sebabnya, meninggalkan tangan yang basah di udara, kita berasa sejuk. Dengan memaksa cecair yang diletakkan di dalam bekas dengan dinding yang tidak mengalirkan haba menguap dengan kuat, ia boleh disejukkan dengan ketara. Menurut teori kinetik, molekul terpantas menguap, tenaga purata molekul yang tinggal dalam cecair berkurangan - inilah sebabnya mengapa cecair menyejuk.

Kadang-kadang juga dipanggil penyejatan pemejalwapan, atau pemejalwapan, iaitu peralihan pepejal kepada keadaan gas. Hampir semua corak mereka benar-benar serupa. Haba pemejalwapan lebih besar daripada haba penyejatan dengan kira-kira haba pelakuran.

Pada suhu di bawah takat lebur, tekanan wap tepu kebanyakan pepejal adalah sangat rendah, dan penyejatan mereka hampir tiada. Walau bagaimanapun, terdapat pengecualian. Oleh itu, air pada 0 °C mempunyai tekanan wap tepu 4.58 mm Hg. Seni., dan ais pada −1 °C - 4.22 mm Hg. Seni. dan walaupun pada -10 °C - masih 1.98 mmHg. Seni. Tekanan wap air yang agak besar ini menerangkan penyejatan ais pepejal yang mudah diperhatikan, khususnya fakta yang terkenal tentang pengeringan pakaian basah dalam keadaan sejuk.

Jika anda membiarkan bekas berisi air tidak bertutup, air akan sejat selepas beberapa ketika. Jika anda melakukan eksperimen yang sama dengan etil alkohol atau petrol, prosesnya berlaku agak cepat. Jika anda memanaskan periuk air pada penunu yang cukup kuat, air akan mendidih.

Semua fenomena ini adalah kes khas pengewapan, perubahan cecair kepada wap. Terdapat dua jenis pengewapan penyejatan dan pendidihan.

Apa itu penyejatan

Penyejatan ialah pembentukan wap daripada permukaan cecair. Penyejatan boleh dijelaskan seperti berikut.

Semasa perlanggaran, kelajuan molekul berubah. Selalunya terdapat molekul yang kelajuannya sangat tinggi sehingga mereka mengatasi tarikan molekul jiran dan melepaskan diri dari permukaan cecair. (struktur molekul jirim). Oleh kerana walaupun dalam jumlah kecil cecair terdapat banyak molekul, kes sedemikian berlaku agak kerap, dan terdapat proses penyejatan yang berterusan.

Molekul yang dipisahkan daripada permukaan cecair membentuk wap di atasnya. Sebahagian daripada mereka, kerana pergerakan kacau, kembali semula kepada cecair. Oleh itu, penyejatan berlaku lebih cepat jika ada angin, kerana ia membawa wap dari cecair (di sini fenomena "penangkapan" dan pemisahan molekul dari permukaan cecair oleh angin juga berlaku).

Oleh itu, dalam bekas tertutup, penyejatan cepat berhenti: bilangan molekul yang "terlepas" setiap unit masa menjadi sama dengan bilangan molekul yang "kembali" kepada cecair.

Kadar penyejatan bergantung kepada jenis cecair: semakin kurang daya tarikan antara molekul cecair, semakin kuat penyejatan.

Lebih besar luas permukaan cecair, lebih banyak molekul mempunyai peluang untuk meninggalkannya. Ini bermakna keamatan penyejatan bergantung pada luas permukaan cecair.

Apabila suhu meningkat, kelajuan molekul meningkat. Oleh itu, semakin tinggi suhu, semakin sengit penyejatan.

Apa yang mendidih

Mendidih adalah pengewapan sengit yang berlaku akibat pemanasan cecair, pembentukan gelembung wap di dalamnya, terapung ke permukaan dan pecah di sana.

Semasa mendidih, suhu cecair kekal malar.

Takat didih ialah suhu di mana cecair mendidih. Biasanya, apabila bercakap tentang takat didih cecair tertentu, kami maksudkan suhu di mana cecair ini mendidih pada tekanan atmosfera biasa.

Semasa pengewapan, molekul yang dipisahkan daripada cecair mengambil sebahagian daripada tenaga dalaman daripadanya. Oleh itu, apabila cecair menyejat, ia menjadi sejuk.

Haba tentu pengewapan

Kuantiti fizik yang mencirikan jumlah haba yang diperlukan untuk menyejat unit jisim bahan dipanggil haba tentu pengewapan. (ikut pautan untuk analisis yang lebih terperinci tentang topik ini)

Dalam sistem SI, unit ukuran untuk kuantiti ini ialah J/kg. Ia ditetapkan oleh huruf L.

Penyejatan cecair berlaku pada sebarang suhu dan semakin cepat semakin tinggi suhu, semakin besar luas permukaan bebas cecair yang menyejat dan semakin cepat wap yang terbentuk di atas cecair dikeluarkan.

Pada suhu tertentu, bergantung pada sifat cecair dan tekanan di mana ia terletak, pengewapan bermula dalam keseluruhan jisim cecair. Proses ini dipanggil mendidih.

Ini adalah proses pengewapan sengit bukan sahaja dari permukaan bebas, tetapi juga dalam isipadu cecair. Buih-buih yang diisi dengan wap tepu terbentuk dalam isipadu. Mereka naik ke atas di bawah tindakan daya apungan dan pecah di permukaan. Pusat pembentukannya adalah gelembung kecil gas asing atau zarah pelbagai kekotoran.

Jika gelembung mempunyai dimensi tertib beberapa milimeter atau lebih, maka sebutan kedua boleh diabaikan dan, oleh itu, untuk gelembung besar pada tekanan luaran yang berterusan, cecair mendidih apabila tekanan wap tepu dalam gelembung menjadi sama dengan tekanan luaran .

Akibat pergerakan huru-hara di atas permukaan cecair, molekul wap, jatuh ke dalam sfera tindakan daya molekul, kembali kepada cecair semula. Proses ini dipanggil pemeluwapan.

Penyejatan dan pendidihan

Penyejatan dan pendidihan adalah dua cara di mana cecair boleh berubah menjadi gas (wap). Proses peralihan sedemikian dipanggil pengewapan. Iaitu, penyejatan dan pendidihan adalah kaedah pengewapan. Terdapat perbezaan yang ketara antara kedua-dua kaedah ini.

Penyejatan berlaku hanya dari permukaan cecair. Ia adalah hasil daripada fakta bahawa molekul mana-mana cecair sentiasa bergerak. Selain itu, kelajuan molekul adalah berbeza. Molekul dengan kelajuan yang cukup tinggi, sekali di permukaan, boleh mengatasi daya tarikan molekul lain dan berakhir di udara. Molekul air, secara individu di udara, membentuk wap. Tidak mustahil untuk melihat pasangan itu melalui mata mereka. Apa yang kita lihat sebagai kabus air sudah pun hasil daripada pemeluwapan (proses yang bertentangan dengan pengewapan), apabila, apabila disejukkan, wap terkumpul dalam bentuk titisan kecil.

Hasil daripada penyejatan, cecair itu sendiri menjadi sejuk apabila molekul terpantas meninggalkannya. Seperti yang anda ketahui, suhu ditentukan dengan tepat oleh kelajuan pergerakan molekul bahan, iaitu tenaga kinetiknya.

Kadar penyejatan bergantung kepada banyak faktor. Pertama, ia bergantung pada suhu cecair. Semakin tinggi suhu, semakin cepat penyejatan. Ini boleh difahami, kerana molekul bergerak lebih cepat, yang bermaksud lebih mudah bagi mereka untuk melarikan diri dari permukaan. Kadar penyejatan bergantung kepada bahan. Dalam sesetengah bahan, molekul tertarik dengan lebih kuat, dan oleh itu lebih sukar bagi mereka untuk terbang keluar, manakala pada bahan lain mereka lebih lemah, dan oleh itu mereka meninggalkan cecair dengan lebih mudah. Penyejatan juga bergantung pada luas permukaan, ketepuan udara dengan wap, dan angin.

Perkara yang paling penting yang membezakan penyejatan daripada pendidihan ialah penyejatan berlaku pada sebarang suhu, dan ia berlaku hanya dari permukaan cecair.

Tidak seperti penyejatan, pendidihan berlaku hanya pada suhu tertentu. Setiap bahan dalam keadaan cecair mempunyai takat didihnya sendiri. Contohnya, air pada tekanan atmosfera biasa mendidih pada 100 °C, dan alkohol pada 78 °C. Walau bagaimanapun, apabila tekanan atmosfera berkurangan, takat didih semua bahan berkurangan sedikit.

Apabila air mendidih, udara yang terlarut di dalamnya dibebaskan. Oleh kerana bejana biasanya dipanaskan dari bawah, suhu di lapisan bawah air lebih tinggi, dan gelembung mula-mula terbentuk di sana. Air menyejat ke dalam gelembung ini dan ia menjadi tepu dengan wap air.

Oleh kerana gelembung lebih ringan daripada air itu sendiri, ia naik ke atas. Disebabkan oleh fakta bahawa lapisan atas air belum memanaskan sehingga takat didih, gelembung menjadi sejuk dan wap di dalamnya terkondensasi semula ke dalam air, gelembung menjadi lebih berat dan tenggelam semula.

Apabila semua lapisan cecair dipanaskan hingga suhu mendidih, gelembung tidak lagi turun, tetapi naik ke permukaan dan pecah. Wap daripada mereka berakhir di udara. Oleh itu, semasa mendidih, proses pengewapan tidak berlaku pada permukaan cecair, tetapi sepanjang keseluruhan ketebalannya dalam gelembung udara yang terbentuk. Tidak seperti penyejatan, mendidih hanya boleh dilakukan pada suhu tertentu.

Perlu difahami bahawa apabila cecair mendidih, penyejatan normal dari permukaannya juga berlaku.

Apakah yang menentukan kadar penyejatan cecair?

Kadangkala penyejatan juga dipanggil pemejalwapan, atau pemejalwapan, iaitu peralihan pepejal kepada keadaan gas. Hampir semua corak mereka benar-benar serupa. Haba pemejalwapan lebih besar daripada haba penyejatan dengan kira-kira haba pelakuran.

Jadi, kadar penyejatan bergantung kepada:

Sejenis cecair. Cecair yang molekulnya menarik antara satu sama lain dengan daya yang kurang menyejat lebih cepat. Malah, dalam kes ini, bilangan molekul yang lebih besar boleh mengatasi tarikan dan terbang keluar dari cecair.
Penyejatan berlaku lebih cepat semakin tinggi suhu cecair. Semakin tinggi suhu cecair, semakin banyak bilangan molekul yang bergerak pantas di dalamnya yang boleh mengatasi daya tarikan molekul sekeliling dan terbang menjauhi permukaan cecair.
Kadar penyejatan cecair bergantung pada luas permukaannya. Sebab ini dijelaskan oleh fakta bahawa cecair menyejat dari permukaan, dan semakin besar luas permukaan cecair, semakin banyak bilangan molekul yang terbang secara serentak darinya ke udara.
Penyejatan cecair berlaku lebih cepat dengan angin. Serentak dengan peralihan molekul daripada cecair kepada wap, proses sebaliknya juga berlaku. Bergerak secara rawak di atas permukaan cecair, beberapa molekul yang meninggalkannya kembali kepadanya semula. Oleh itu, jisim cecair dalam bekas tertutup tidak berubah, walaupun cecair itu terus menyejat.

kesimpulan

Kami mengatakan bahawa air menyejat. Tetapi apakah maksudnya? Penyejatan ialah proses di mana cecair di udara dengan cepat menjadi gas atau wap. Banyak cecair menyejat dengan cepat, lebih cepat daripada air. Ini terpakai kepada alkohol, petrol dan ammonia. Sesetengah cecair, seperti merkuri, menyejat dengan sangat perlahan.

Apakah yang menyebabkan penyejatan? Untuk memahami perkara ini, anda perlu memahami sesuatu tentang sifat jirim. Setakat yang kita tahu, setiap bahan terdiri daripada molekul. Dua daya bertindak ke atas molekul ini. Salah satunya ialah perpaduan, yang menarik mereka antara satu sama lain. Yang lain ialah pergerakan haba molekul individu, yang menyebabkan mereka terbang berasingan.

Jika daya pelekat lebih tinggi, bahan kekal dalam keadaan pepejal. Jika gerakan terma terlalu kuat sehingga melebihi kohesi, maka bahan tersebut menjadi atau gas. Jika kedua-dua daya kira-kira seimbang, maka kita mempunyai cecair.

Air, sudah tentu, adalah cecair. Tetapi pada permukaan cecair terdapat molekul yang bergerak dengan pantas sehingga mereka mengatasi daya lekatan dan terbang ke angkasa. Proses pelepasan molekul dipanggil sejatan.

Mengapakah air menyejat lebih cepat apabila ia terdedah kepada matahari atau dipanaskan? Semakin tinggi suhu, semakin sengit pergerakan haba dalam cecair. Ini bermakna semakin banyak molekul mendapat kelajuan yang mencukupi untuk terbang. Apabila molekul terpantas terbang, kelajuan molekul yang tinggal menjadi perlahan secara purata. Mengapakah cecair yang tinggal menyejuk melalui penyejatan?

Jadi apabila air kering, bermakna ia telah bertukar menjadi gas atau wap dan menjadi sebahagian daripada udara.

pelajar kelas 9B Chernyshova Kristina MBOU Sekolah Menengah No. 27 di Stavropol.

Topik kerja penyelidikan ini adalah untuk mengkaji pergantungan kadar sejatan pada pelbagai keadaan luaran. Masalah ini kekal relevan dalam pelbagai bidang teknologi dan dalam alam sekitar kita. Memadai untuk mengatakan bahawa kitaran air dalam alam semula jadi berlaku melalui fasa penyejatan dan pemeluwapan isipadu. Kitaran air, seterusnya, menentukan fenomena penting seperti pengaruh suria di planet ini atau hanya kewujudan normal makhluk hidup secara umum.

Hipotesis: kadar penyejatan bergantung pada jenis bahan, luas permukaan cecair dan suhu udara, kehadiran arus udara yang bergerak di atas permukaannya.

Muat turun:

Pratonton:

INSTITUSI PENDIDIKAN BAJET PERBANDARAN

SEKOLAH MENENGAH Bil 27

Kerja penyelidikan:

"Sejatan dan faktor yang mempengaruhi proses ini"

Diisi oleh: pelajar gred 9B

Chernyshova Kristina.

Guru: Vetrova L.I.

Stavropol

2013

I.Pengenalan…………………………………………………………………………………………………….3

II Bahagian teori …………………………………………………………….4

1. Prinsip asas teori kinetik molekul…………………………4

2. Suhu………………………………………………………..………..6

3. Ciri-ciri keadaan cecair sesuatu bahan……………………………………….7

4. Tenaga dalaman……………………………………………………...8

5. Penyejatan……………………………………………………………………………………..10

III.Bahagian penyelidikan……………………………..…………………..14

IV.Kesimpulan……………………………………………………………………………………..21

V. Kesusasteraan…………………………………………………………………………………….22

pengenalan

Penyejatan digunakan secara meluas dalam amalan perindustrian untuk membersihkan bahan, mengeringkan bahan, mengasingkan campuran cecair, dan penghawa dingin. Penyejukan air penyejatan digunakan dalam sistem bekalan air yang beredar di perusahaan.

Dalam enjin karburetor dan diesel, taburan saiz zarah bahan api menentukan kadar pembakarannya, dan seterusnya proses pengendalian enjin. Kabus kondensasi bukan sahaja membentuk wap air semasa pembakaran pelbagai bahan api, tetapi banyak nukleus pemeluwapan terbentuk, yang boleh berfungsi sebagai pusat pemeluwapan untuk wap lain. Proses kompleks ini menentukan kecekapan enjin dan kehilangan bahan api. Mencapai keputusan terbaik dalam kajian fenomena ini boleh berfungsi sebagai maklumat untuk pergerakan kemajuan teknikal di negara kita.

Jadi , tujuan kerja ini- meneroka pergantungan kadar sejatan pada pelbagai faktor persekitaran dan, menggunakan graf dan pemerhatian yang teliti, corak notis.

Hipotesis : kadar penyejatan bergantung pada jenis bahan, luas permukaan cecair dan suhu udara, kehadiran arus udara yang bergerak di atas permukaannya.

Semasa menjalankan penyelidikan, kami menggunakan pelbagai instrumen mudah, seperti termometer, serta sumber Internet dan kesusasteraan lain.

II Bahagian teori.

1. Prinsip asas teori kinetik molekul

Sifat-sifat bahan yang terdapat dalam alam semula jadi dan teknologi adalah pelbagai dan pelbagai: kaca adalah telus dan rapuh, dan keluli adalah elastik dan legap, tembaga dan perak adalah konduktor haba dan elektrik yang baik, tetapi porselin dan sutera adalah buruk, dsb.

Apakah struktur dalaman mana-mana bahan? Adakah ia pepejal (berterusan) atau mempunyai struktur berbutir (diskrit), serupa dengan struktur longgokan pasir?

Persoalan tentang struktur jirim telah dikemukakan di Greece Purba, tetapi kekurangan data eksperimen menjadikan penyelesaiannya mustahil, dan untuk masa yang lama (lebih dua ribu tahun) tidak mungkin untuk mengesahkan tekaan cemerlang tentang struktur jirim. diungkapkan oleh pemikir Yunani purba Leucippus dan Democritus (460-370 SM) AD), yang mengajar bahawa segala-galanya di alam terdiri daripada atom dalam gerakan berterusan. Ajaran mereka kemudiannya dilupakan, dan pada Zaman Pertengahan, jirim telah dianggap berterusan, dan perubahan dan keadaan badan dijelaskan dengan bantuan cecair tanpa berat, yang masing-masing mempersonifikasikan sifat jirim tertentu dan boleh masuk dan keluar dari badan. . Sebagai contoh, dipercayai bahawa menambah kalori kepada badan menyebabkan ia menjadi panas; sebaliknya, penyejukan badan berlaku disebabkan oleh aliran kalori, dsb.

Pada pertengahan abad ke-17. Saintis Perancis P. Gassendi (1592-1655) kembali kepada pandangan Democritus. Beliau percaya bahawa terdapat bahan dalam alam semula jadi yang tidak boleh dipecahkan kepada komponen yang lebih mudah. Bahan tersebut kini dipanggil unsur kimia, contohnya hidrogen, oksigen, kuprum, dan lain-lain. Menurut Gassendi, setiap unsur terdiri daripada atom-atom jenis tertentu.

Terdapat sedikit unsur yang berbeza dalam alam semula jadi, tetapi atom mereka, bergabung menjadi kumpulan (di antara mereka mungkin terdapat atom yang sama), memberikan zarah terkecil jenis bahan baru - molekul. Bergantung kepada bilangan dan jenis atom dalam molekul, bahan dengan pelbagai sifat diperolehi.

Pada abad ke-18 Kerja-kerja M.V. Lomonosov muncul, meletakkan asas teori kinetik molekul struktur jirim. Lomonosov dengan tegas memperjuangkan pengusiran dari fizik cecair tanpa berat seperti kalori, serta atom sejuk, bau, dan lain-lain, yang digunakan secara meluas pada masa itu untuk menerangkan fenomena yang sepadan. Lomonosov membuktikan bahawa semua fenomena secara semula jadi dijelaskan oleh pergerakan dan interaksi molekul bahan. - |Pada awal abad ke-19, saintis Inggeris D. Dalton (1766-1844) menunjukkan bahawa, dengan hanya menggunakan idea tentang atom dan molekul, adalah mungkin untuk memperoleh dan menerangkan hukum kimia yang diketahui daripada eksperimen. Oleh itu, beliau secara saintifik mengesahkan struktur molekul jirim. Selepas kerja Dalton, kewujudan atom dan molekul telah diiktiraf oleh sebahagian besar saintis.

Menjelang awal abad ke-20. saiz, jisim dan kelajuan pergerakan molekul jirim diukur, lokasi atom individu dalam molekul ditentukan, dalam satu perkataan, pembinaan teori kinetik molekul struktur jirim akhirnya selesai, kesimpulannya adalah disahkan oleh banyak eksperimen.

Peruntukan utama teori ini adalah seperti berikut:

1) setiap bahan terdiri daripada molekul yang antaranya terdapat ruang antara molekul;

2) molekul sentiasa dalam gerakan tidak teratur (kacau) berterusan;

3) kedua-dua daya tarikan dan tolakan bertindak antara molekul. Daya ini bergantung pada jarak antara molekul. Ia penting hanya pada jarak yang sangat singkat dan dengan cepat berkurangan apabila molekul bergerak menjauhi satu sama lain. Sifat daya ini adalah elektrik.

2. Suhu.

Jika semua jasad terdiri daripada molekul yang bergerak secara berterusan dan rawak, maka bagaimanakah perubahan dalam kelajuan pergerakan molekul, iaitu, tenaga kinetiknya, akan nyata, dan apakah sensasi yang akan ditimbulkan oleh perubahan ini pada seseorang? Ternyata perubahan dalam tenaga kinetik purata pergerakan translasi molekul dikaitkan dengan pemanasan atau penyejukan badan.

Selalunya seseorang menentukan haba badan dengan sentuhan, sebagai contoh, dengan menyentuh radiator pemanasan dengan tangannya, kita berkata: radiator itu sejuk, hangat atau panas. Walau bagaimanapun, menentukan sama ada badan panas melalui sentuhan selalunya mengelirukan. Apabila pada musim sejuk seseorang menyentuh badan kayu dan logam dengan tangannya, nampaknya objek logam itu lebih sejuk daripada kayu, walaupun pada hakikatnya pemanasan mereka adalah sama. Oleh itu, adalah perlu untuk mewujudkan nilai yang akan menilai pemanasan badan secara objektif, dan untuk mencipta peranti untuk mengukurnya.

Kuantiti yang mencirikan darjah pemanasan badan dipanggil suhu. Alat untuk mengukur suhu dipanggil termometer. Tindakan termometer yang paling biasa adalah berdasarkan pengembangan jasad apabila dipanaskan dan mampatan apabila disejukkan. Apabila dua jasad dengan suhu berbeza bersentuhan, pertukaran tenaga berlaku antara jasad tersebut. Dalam kes ini, badan yang lebih panas (dengan suhu tinggi) kehilangan tenaga, dan badan yang kurang panas (dengan suhu rendah) memperolehnya. Pertukaran tenaga antara jasad ini membawa kepada penyamaan suhu mereka dan berakhir apabila suhu badan menjadi sama.

Perasaan hangat seseorang berlaku apabila dia menerima tenaga daripada badan sekeliling, iaitu apabila suhu mereka lebih tinggi daripada suhu seseorang. Perasaan sejuk dikaitkan dengan pembebasan tenaga oleh seseorang ke badan sekeliling. Dalam contoh di atas, badan logam kelihatan lebih sejuk kepada seseorang daripada kayu, kerana tenaga dipindahkan ke badan logam dari tangan lebih cepat daripada ke kayu, dan dalam kes pertama suhu tangan menurun lebih cepat.

3. Ciri-ciri keadaan cecair sesuatu bahan.

Molekul cecair berayun di sekeliling kedudukan keseimbangan yang berlaku secara rawak untuk beberapa lama t, dan kemudian melompat ke kedudukan baru. Masa di mana molekul berayun di sekitar kedudukan keseimbangan dipanggil masa "hidup menetap" molekul. Ia bergantung kepada jenis cecair dan suhunya. Apabila cecair dipanaskan, masa "hidup menetap" berkurangan.

Jika isipadu yang cukup kecil diasingkan dalam cecair, maka pada masa "hidup menetap" susunan molekul cecair yang tersusun dipelihara di dalamnya, iaitu terdapat kemiripan kisi kristal pepejal. Walau bagaimanapun, jika kita mempertimbangkan susunan molekul cecair relatif kepada satu sama lain dalam jumlah cecair yang besar, ia ternyata menjadi huru-hara.

Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa dalam cecair terdapat "perintah jarak dekat" dalam susunan molekul. Susunan tertib molekul cecair dalam jumlah kecil dipanggil kuasikristalin (seperti kristal). Dengan kesan jangka pendek pada cecair, kurang daripada masa "hidup menetap", persamaan besar sifat cecair dengan sifat pepejal didedahkan. Sebagai contoh, apabila batu kecil dengan permukaan rata mencecah air secara mendadak, batu itu melantun daripadanya, iaitu cecair mempamerkan sifat kenyal. Jika seorang perenang melompat dari menara mencecah permukaan air dengan seluruh badannya, dia akan cedera parah, kerana dalam keadaan ini cecair berkelakuan seperti badan pepejal.

Jika masa pendedahan kepada cecair lebih lama daripada masa "hidup menetap" molekul, maka kecairan cecair dikesan. Sebagai contoh, seseorang secara bebas memasuki air dari tebing sungai, dsb. Ciri-ciri utama keadaan cecair ialah kecairan cecair dan pemuliharaan isipadu. Kecairan cecair berkait rapat dengan masa "hidup menetap" molekulnya. Lebih pendek masa ini, lebih besar mobiliti molekul cecair, iaitu, lebih besar kecairan cecair, dan sifatnya lebih dekat dengan gas.

Semakin tinggi suhu cecair, semakin banyak sifatnya berbeza daripada sifat pepejal dan menjadi lebih dekat dengan sifat gas tumpat. Oleh itu, keadaan cecair bahan adalah perantaraan antara keadaan pepejal dan gas bagi bahan yang sama.

4. Tenaga dalaman

Setiap badan adalah koleksi sejumlah besar zarah. Bergantung kepada struktur bahan, zarah ini adalah molekul, atom atau ion. Setiap zarah ini pula mempunyai struktur yang agak kompleks. Oleh itu, molekul terdiri daripada dua atau lebih atom, atom terdiri daripada nukleus dan petala elektron; nukleus terdiri daripada proton dan neutron, dsb.

Zarah-zarah yang membentuk badan berada dalam gerakan berterusan; di samping itu, mereka berinteraksi antara satu sama lain dengan cara tertentu.

Tenaga dalaman badan ialah jumlah tenaga kinetik zarah yang terdiri daripadanya dan tenaga interaksi antara satu sama lain (tenaga potensi).

Mari kita ketahui di bawah proses apakah tenaga dalaman badan boleh berubah.

1. Pertama sekali, adalah jelas bahawa tenaga dalaman badan berubah apabila ia berubah bentuk. Malah, semasa ubah bentuk jarak antara zarah berubah; akibatnya, tenaga interaksi antara mereka juga berubah. Hanya dalam gas ideal, di mana daya interaksi antara zarah diabaikan, tenaga dalaman bebas daripada tekanan.

2. Perubahan tenaga dalaman semasa proses haba. Proses terma ialah proses yang dikaitkan dengan perubahan dalam kedua-dua suhu badan dan keadaan pengagregatannya - lebur atau pemejalan, penyejatan atau pemeluwapan. Apabila suhu berubah, tenaga kinetik pergerakan zarahnya berubah. Walau bagaimanapun, ia harus ditekankan pada masa yang sama

Tenaga potensi interaksi mereka juga berubah (kecuali untuk kes gas jarang). Sesungguhnya, peningkatan atau penurunan suhu disertai dengan perubahan dalam jarak antara kedudukan keseimbangan pada nod kekisi kristal suatu jasad, yang kami daftarkan sebagai pengembangan terma jasad. Sememangnya, tenaga interaksi zarah berubah dalam kes ini. Peralihan dari satu keadaan pengagregatan kepada yang lain adalah hasil daripada perubahan dalam struktur molekul badan, yang menyebabkan perubahan dalam kedua-dua tenaga interaksi zarah dan sifat pergerakannya.

3. Tenaga dalaman badan berubah semasa tindak balas kimia. Malah, tindak balas kimia ialah proses penyusunan semula molekul, perpecahan mereka kepada bahagian yang lebih mudah atau, sebaliknya, kemunculan molekul yang lebih kompleks daripada yang lebih ringkas atau daripada atom individu (tindak balas analisis dan sintesis). Dalam kes ini, daya interaksi antara atom dan, oleh itu, tenaga interaksi mereka berubah dengan ketara. Di samping itu, sifat kedua-dua pergerakan molekul dan interaksi antara mereka berubah, kerana molekul bahan yang baru muncul berinteraksi antara satu sama lain secara berbeza daripada molekul bahan asal.

4. Dalam keadaan tertentu, nukleus atom mengalami transformasi yang dipanggil tindak balas nuklear. Terlepas dari mekanisme proses yang berlaku dalam kes ini (dan ia boleh menjadi sangat berbeza), semuanya dikaitkan dengan perubahan ketara dalam tenaga zarah yang berinteraksi. Akibatnya, tindak balas nuklear disertai dengan perubahan dalam tenaga dalaman badan yang mengandungi nukleus ini.

5. Penyejatan

Peralihan bahan daripada cecair kepada keadaan gas dipanggil pengewapan, dan peralihan bahan daripada keadaan gas kepada cecair dipanggil pemeluwapan.

Satu jenis pembentukan wap ialah penyejatan. Penyejatan ialah pembentukan wap yang berlaku hanya dari permukaan bebas cecair yang bersempadan dengan medium gas. Mari kita ketahui bagaimana penyejatan dijelaskan berdasarkan teori kinetik molekul.

Oleh kerana molekul cecair bergerak secara rawak, di antara molekul lapisan permukaannya akan sentiasa ada molekul yang bergerak mengikut arah dari cecair ke medium gas. Walau bagaimanapun, tidak semua molekul sedemikian akan dapat terbang keluar dari cecair, kerana ia tertakluk kepada daya molekul yang menariknya kembali ke dalam cecair. Oleh itu, hanya molekulnya yang mempunyai tenaga kinetik yang cukup tinggi akan dapat melarikan diri melepasi lapisan permukaan cecair.

Sesungguhnya, apabila molekul melalui lapisan permukaan, ia mesti melakukan kerja melawan daya molekul kerana tenaga kinetiknya. Molekul yang tenaga kinetiknya kurang daripada kerja ini ditarik balik ke dalam cecair, dan hanya molekul yang tenaga kinetiknya lebih besar daripada kerja ini ditarik keluar daripada cecair. Molekul yang dibebaskan daripada cecair membentuk wap di atas permukaannya. Oleh kerana molekul yang melarikan diri daripada cecair memperoleh tenaga kinetik hasil daripada perlanggaran dengan molekul cecair lain, kelajuan purata pergerakan molekul yang huru-hara di dalam cecair harus berkurangan semasa penyejatannya. Oleh itu, tenaga tertentu mesti dibelanjakan untuk mengubah fasa cecair bahan menjadi gas. Molekul wap yang terletak di atas permukaan cecair, semasa pergerakannya yang huru-hara, boleh terbang kembali ke dalam cecair dan mengembalikan tenaga yang mereka bawa semasa penyejatan. Akibatnya, semasa penyejatan, pemeluwapan wap sentiasa berlaku serentak, disertai dengan peningkatan tenaga dalaman cecair.

Apakah sebab yang mempengaruhi kadar penyejatan cecair?

1. Jika anda menuangkan jumlah air, alkohol dan eter yang sama ke dalam piring yang sama dan memerhatikan penyejatannya, ternyata eter akan menyejat dahulu, kemudian alkohol, dan air akan menyejat terakhir. Oleh itu, kelajuan

penyejatan bergantung kepada jenis cecair.

2. Lebih besar permukaan bebasnya, lebih cepat cecair yang sama menyejat. Contohnya, jika isipadu air yang sama dituangkan ke dalam piring dan ke dalam gelas, maka air akan menyejat dari piring lebih cepat daripada dari gelas.

3. Mudah untuk melihat bahawa air panas menyejat lebih cepat daripada air sejuk.

Sebabnya adalah jelas. Semakin tinggi suhu cecair, semakin besar tenaga kinetik purata molekulnya dan, oleh itu, semakin besar bilangan mereka yang meninggalkan cecair dalam masa yang sama.

4. Selain itu, kadar penyejatan cecair adalah lebih besar, lebih rendah tekanan luaran pada cecair dan lebih rendah ketumpatan wap cecair ini di atas permukaannya.

Sebagai contoh, apabila ada angin, cucian kering lebih cepat daripada dalam cuaca tenang, kerana angin membawa pergi wap air dan ini membantu mengurangkan pemeluwapan wap pada pakaian.

Oleh kerana tenaga dibelanjakan untuk penyejatan cecair disebabkan oleh tenaga molekulnya, suhu cecair berkurangan semasa proses penyejatan. Inilah sebabnya mengapa tangan yang direndam dalam eter atau alkohol menyejukkan dengan ketara. Ini juga menjelaskan perasaan sejuk pada seseorang apabila dia keluar dari air selepas berenang pada hari yang panas dan berangin.

Jika cecair menguap perlahan-lahan, maka, disebabkan pertukaran haba dengan jasad sekeliling, kehilangan tenaganya diimbangi oleh kemasukan tenaga daripada persekitaran, dan suhunya sebenarnya kekal sama dengan suhu persekitaran. Walau bagaimanapun, jika cecair menyejat pada kadar yang tinggi, suhunya mungkin jauh lebih rendah daripada suhu ambien. Dengan bantuan cecair "mudah meruap", seperti eter, penurunan suhu yang ketara boleh dicapai.

Marilah kita perhatikan juga bahawa banyak pepejal, memintas fasa cecair, boleh terus masuk ke dalam fasa gas. Fenomena ini dipanggil sublimasi, atau sublimasi. Bau pepejal (contohnya, kapur barus, naftalena) dijelaskan oleh pemejalwapan (dan resapan). Pemejalwapan adalah tipikal untuk ais, contohnya, cucian kering pada suhu di bawah 0° G.

6. Hidrosfera dan atmosfera Bumi

1. Proses penyejatan dan pemeluwapan air memainkan peranan penting dalam pembentukan keadaan cuaca dan iklim di planet kita. Pada skala global, proses ini turun kepada interaksi hidrosfera dan atmosfera Bumi.

Hidrosfera terdiri daripada semua air yang terdapat di planet kita dalam semua keadaan pengagregatannya; 94% daripada hidrosfera jatuh di Lautan Dunia, yang jumlahnya dianggarkan 1.4 bilion m3. Ia menduduki 71% daripada jumlah kawasan permukaan bumi, dan jika permukaan pepejal bumi adalah sfera licin, maka air akan menutupinya dengan lapisan berterusan sedalam 2.4 km; 5.4% daripada hidrosfera diduduki oleh air bawah tanah, serta glasier, kelembapan atmosfera dan tanah. Dan hanya 0.6% berasal dari air tawar dari sungai, tasik dan takungan tiruan. Dari sini jelas betapa pentingnya melindungi air tawar daripada pencemaran daripada sisa industri dan pengangkutan.

2. Atmosfera Bumi biasanya dibahagikan kepada beberapa lapisan, setiap satunya mempunyai ciri-ciri tersendiri. Lapisan bawah permukaan udara dipanggil troposfera. Had atasnya di latitud khatulistiwa melepasi pada ketinggian 16-18 km, dan di latitud kutub - pada ketinggian 10 km. Troposfera mengandungi 90% daripada jisim seluruh atmosfera, iaitu 4.8 1018 kg. Suhu dalam troposfera berkurangan dengan ketinggian. Pertama, sebanyak 1 °C untuk setiap 100 m, dan kemudian, bermula dari ketinggian 5 km, suhu turun kepada -70 °C.

Tekanan dan ketumpatan udara semakin berkurangan. Lapisan paling luar atmosfera pada ketinggian kira-kira 1000 km secara beransur-ansur memasuki ruang antara planet.

3. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa setiap hari kira-kira 7·10 3 km 3 air dan kira-kira jumlah yang sama jatuh seperti hujan.

Dibawa oleh arus udara yang meningkat, wap air naik, jatuh ke dalam lapisan sejuk troposfera. Apabila wap naik, ia menjadi tepu dan kemudian terpeluwap untuk membentuk titisan hujan dan awan.

Semasa proses pemeluwapan wap di atmosfera, secara purata setiap hari, sejumlah haba dibebaskan 1.6 10 22 J, yang berpuluh-puluh ribu kali lebih besar daripada tenaga yang dijana di planet Bumi pada masa yang sama. Tenaga ini diserap oleh air apabila ia menyejat. Oleh itu, antara hidrosfera dan atmosfera Bumi terdapat pertukaran berterusan bukan sahaja jirim (kitaran air), tetapi juga tenaga.

III. BAHAGIAN PENYELIDIKAN.

Untuk mengkaji proses penyejatan dan menentukan pergantungan kadar penyejatan pada pelbagai keadaan, beberapa eksperimen telah dijalankan.

Eksperimen 1. Kajian kebergantungan kadar sejatan pada suhu udara.

Bahan: Plat kaca, larutan hidrogen peroksida 3%, minyak sayuran, alkohol, air, jam randik, termometer, peti sejuk.

Kemajuan eksperimen:Menggunakan picagari, kami menggunakan bahan pada plat kaca dan memerhatikan penyejatan bahan tersebut.

Isipadu Alkohol 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +24.

Keputusan eksperimen: mengambil masa 3 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

air. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +24.

Keputusan eksperimen: mengambil masa 5 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Larutan hidrogen peroksida. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +24.

Keputusan eksperimen: ia mengambil masa 8 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Minyak sayuran. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +24.

Hasil percubaan: ia mengambil masa 40 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Kami menukar suhu udara. Letakkan gelas di dalam peti sejuk.

Alkohol. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +6.

Keputusan eksperimen: ia mengambil masa 8 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

air. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +6.

Hasil percubaan: ia mengambil masa 10 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Larutan hidrogen peroksida. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +6.

Hasil percubaan: ia mengambil masa 15 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Minyak sayuran. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Suhu udara: +6

Keputusan eksperimen: ia mengambil masa 72 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Kesimpulan: Hasil kajian menunjukkan bahawa pada suhu yang berbeza jumlah masa yang diperlukan untuk penyejatan bahan yang sama adalah berbeza. Untuk cecair yang sama, proses penyejatan berlaku lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Ini membuktikan pergantungan proses yang dikaji pada parameter fizikal ini. Apabila suhu menurun, tempoh proses penyejatan meningkat dan begitu juga sebaliknya.

Eksperimen 2 . Kajian tentang pergantungan kadar penyejatan pada luas permukaan cecair.

Sasaran: Menyiasat pergantungan proses penyejatan pada luas permukaan cecair.

Bahan: Air, alkohol, jam tangan, picagari perubatan, pinggan kaca, pembaris.

Kemajuan eksperimen:Kami mengukur luas permukaan menggunakan formula: S=P·D 2 :4.

Menggunakan picagari, kami menyapu cecair yang berbeza pada pinggan, membentuknya menjadi bulatan dan memerhatikan cecair sehingga ia tersejat sepenuhnya. Suhu udara di dalam bilik kekal tidak berubah (+24)

Alkohol. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan:0.00422m 2

Keputusan eksperimen: mengambil masa 1 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

air. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Hasil percubaan: ia mengambil masa 2 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Larutan hidrogen peroksida. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00422 m 2

Keputusan eksperimen: ia mengambil masa 4 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Minyak sayuran. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00422 m 2

Hasil percubaan: ia mengambil masa 30 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Kita tukar syarat. Kami memerhatikan penyejatan cecair yang sama pada kawasan permukaan yang berbeza.

Alkohol. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Keputusan eksperimen: mengambil masa 3 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

air. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2

Keputusan eksperimen: ia mengambil masa 4 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Larutan hidrogen peroksida. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Keputusan eksperimen: mengambil masa 6 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Minyak sayuran. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan 0.00283 m 2

Keputusan eksperimen: ia mengambil masa 54 jam untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Kesimpulan: Daripada hasil kajian menunjukkan bahawa dari vesel dengan luas permukaan yang berbeza, penyejatan berlaku untuk masa yang berbeza. Seperti yang dapat dilihat dari pengukuran, cecair ini menyejat lebih cepat dari kapal dengan luas permukaan yang lebih besar, yang membuktikan pergantungan proses yang dikaji pada parameter fizikal ini. Apabila luas permukaan berkurangan, tempoh proses penyejatan meningkat dan begitu juga sebaliknya.

Eksperimen 3. Kajian kebergantungan proses penyejatan terhadap jenis bahan.

Sasaran: Menyiasat pergantungan proses penyejatan pada jenis cecair.

Peranti dan bahan:Air, alkohol, minyak sayuran, larutan hidrogen peroksida, jam tangan, picagari perubatan, pinggan kaca.

Kemajuan percubaan.Menggunakan picagari, kami menyapu pelbagai jenis cecair pada plat dan memantau proses sehingga ia menguap sepenuhnya. Suhu udara kekal tidak berubah. Suhu cecair adalah sama.

Kami memperoleh hasil kajian tentang perbezaan antara penyejatan alkohol, air, larutan hidrogen peroksida 3%, dan minyak sayuran daripada data daripada kajian terdahulu.

Kesimpulan: Cecair yang berbeza memerlukan jumlah masa yang berbeza untuk menyejat sepenuhnya. Daripada keputusan itu jelas bahawa proses penyejatan berjalan lebih cepat untuk alkohol dan air, dan lebih perlahan untuk minyak sayuran, iaitu, ia berfungsi sebagai bukti pergantungan proses penyejatan pada parameter fizikal - jenis bahan.

Eksperimen 4. Kajian tentang pergantungan kadar penyejatan cecair pada kelajuan jisim udara.

Sasaran: menyiasat pergantungan kadar sejatan pada kelajuan angin.

Peranti dan bahan:Air, alkohol, minyak sayuran, larutan hidrogen peroksida, jam tangan, picagari perubatan, pinggan kaca, pengering rambut.

Kemajuan. Kami mencipta pergerakan buatan jisim udara menggunakan pengering rambut, perhatikan prosesnya, dan tunggu sehingga cecair menyejat sepenuhnya. Pengering rambut mempunyai dua mod: mod mudah, mod turbo.

Dalam kes mod mudah:

Alkohol. Isipadu: 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2 Hasil percubaan: ia mengambil masa kira-kira 2 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

air. Jilid 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2

Hasil percubaan: ia mengambil masa kira-kira 4 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Larutan hidrogen peroksida. Isipadu: 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2

Hasil percubaan: ia mengambil masa kira-kira 7 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Minyak sayuran. Isipadu: 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2 Hasil percubaan: ia mengambil masa kira-kira 10 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Dalam kes mod turbo:

Alkohol. Isipadu: 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2 Hasil eksperimen: mengambil masa kira-kira 1 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

air. Isipadu: 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2

Hasil eksperimen: ia mengambil masa kira-kira 3 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Larutan hidrogen peroksida. Isipadu: 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2 Hasil percubaan: ia mengambil masa kira-kira 5 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Minyak sayuran. Isipadu: 0.5·10 -6 m 3

Luas permukaan: 0.00283 m 2

Hasil percubaan: ia mengambil masa kira-kira 8 minit untuk cecair tersejat sepenuhnya;

Kesimpulan: Proses penyejatan bergantung kepada kelajuan pergerakan jisim udara di atas permukaan cecair. Semakin tinggi kelajuan, semakin cepat proses ini berjalan dan begitu juga sebaliknya.

Jadi, kajian telah menunjukkan bahawa keamatan penyejatan cecair berbeza-beza untuk cecair yang berbeza dan meningkat dengan peningkatan suhu cecair, meningkatkan kawasan permukaan bebasnya, dan kehadiran angin di atas permukaannya.

Kesimpulan.

Hasil daripada kerja itu, pelbagai sumber maklumat mengenai isu proses penyejatan dan syarat-syarat kejadiannya telah dikaji. Parameter fizikal yang mempengaruhi kadar proses sejatan ditentukan. Kebergantungan proses penyejatan pada parameter fizikal telah disiasat, dan keputusan yang diperolehi dianalisis. Hipotesis yang dinyatakan ternyata betul. Andaian teori telah disahkan semasa proses penyelidikan - pergantungan kadar proses penyejatan pada parameter fizikal adalah seperti berikut:

Apabila suhu cecair meningkat, kadar proses penyejatan meningkat dan begitu juga sebaliknya;

Dengan penurunan dalam kawasan permukaan bebas cecair, kadar proses penyejatan berkurangan dan sebaliknya;

Kadar proses sejatan bergantung kepada jenis cecair.

Oleh itu, proses penyejatan cecair bergantung kepada parameter fizikal seperti suhu, luas permukaan bebas dan jenis bahan.

Kerja ini mempunyai kepentingan praktikal, kerana ia menyiasat pergantungan keamatan penyejatan, fenomena yang kita hadapi dalam kehidupan seharian, pada parameter fizikal. Menggunakan pengetahuan ini, anda boleh mengawal kemajuan proses.

kesusasteraan

Pinsky A. A., Grakovsky G. Yu. Fizik: Buku teks untuk pelajar institusi

Pendidikan vokasional menengah/Bawah am. Ed. Yu.I.Dika, N.S.Puryshevoy.-M.:FORUM:INFRA_M, 2002.-560 hlm.

Milkovskaya L.B. Mari kita ulang fizik. Buku teks untuk mereka yang memasuki universiti. M., "Sekolah Tinggi", 1985.608 p.

Sumber Internet:http://ru.wikipedia.org/wiki/;

http://class-fizika.narod.ru/8_l 3.htm;

http://e-him.ru/?page=dynamic§ion=33&article=208 ;

Buku teks fizik G.Ya. Myakishev "Termodinamik"

Berlaku daripada permukaan bebas cecair.

Sublimasi, atau sublimasi, i.e. Peralihan bahan daripada pepejal kepada keadaan gas juga dipanggil penyejatan.

Dari pemerhatian setiap hari diketahui bahawa jumlah sebarang cecair (petrol, eter, air) yang terletak di dalam bekas terbuka secara beransur-ansur berkurangan. Cecair tidak hilang tanpa jejak - ia berubah menjadi wap. Penyejatan adalah salah satu jenis pengewapan. Jenis lain adalah mendidih.

Mekanisme penyejatan.

Bagaimanakah penyejatan berlaku? Molekul mana-mana cecair berada dalam gerakan yang berterusan dan rawak, dan semakin tinggi suhu cecair, semakin besar tenaga kinetik molekul. Nilai purata tenaga kinetik mempunyai nilai tertentu. Tetapi bagi setiap molekul tenaga kinetik boleh sama ada lebih besar atau kurang daripada purata. Jika terdapat molekul berhampiran permukaan dengan tenaga kinetik yang mencukupi untuk mengatasi daya tarikan antara molekul, ia akan terbang keluar dari cecair. Perkara yang sama akan diulangi dengan molekul cepat yang lain, dengan yang kedua, ketiga, dsb. Terbang keluar, molekul ini membentuk wap di atas cecair. Pembentukan wap ini adalah penyejatan.

Penyerapan tenaga semasa penyejatan.

Oleh kerana molekul yang lebih cepat terbang keluar dari cecair semasa penyejatan, tenaga kinetik purata molekul yang tinggal dalam cecair menjadi semakin kurang. Ini bermakna tenaga dalaman cecair penyejatan berkurangan. Oleh itu, jika tiada kemasukan tenaga ke cecair dari luar, suhu cecair yang menyejat berkurangan, cecair menjadi sejuk (inilah sebabnya, khususnya, seseorang yang berpakaian basah lebih sejuk daripada yang kering, terutamanya dalam angin).

Walau bagaimanapun, apabila air dituangkan ke dalam gelas menguap, kita tidak menyedari penurunan suhunya. Bagaimana kita boleh menjelaskan perkara ini? Hakikatnya ialah penyejatan dalam kes ini berlaku perlahan-lahan, dan suhu air dikekalkan malar kerana pertukaran haba dengan udara sekeliling, dari mana jumlah haba yang diperlukan memasuki cecair. Ini bermakna bahawa untuk penyejatan cecair berlaku tanpa mengubah suhunya, tenaga mesti diberikan kepada cecair.

Jumlah haba yang mesti disalurkan kepada cecair untuk membentuk satu unit jisim wap pada suhu malar dipanggil haba pengewapan.

Kadar penyejatan cecair.

Tidak seperti mendidih, penyejatan berlaku pada sebarang suhu, namun, apabila suhu cecair meningkat, kadar penyejatan meningkat. Semakin tinggi suhu cecair, semakin banyak molekul yang bergerak pantas mempunyai tenaga kinetik yang mencukupi untuk mengatasi daya tarikan zarah jiran dan terbang keluar dari cecair, dan semakin cepat penyejatan berlaku.

Kadar sejatan bergantung kepada jenis cecair. Cecair meruap yang daya interaksi antara molekulnya kecil (contohnya, eter, alkohol, petrol) menyejat dengan cepat. Jika anda menjatuhkan cecair sedemikian pada tangan anda, anda akan berasa sejuk. Sejat dari permukaan tangan, cecair sedemikian akan menyejukkan dan menghilangkan sedikit haba daripadanya.

Kadar penyejatan cecair bergantung pada luas permukaan bebasnya. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa cecair menyejat dari permukaan, dan semakin besar luas permukaan bebas cecair, semakin banyak bilangan molekul terbang secara serentak ke udara.

Dalam bekas terbuka, jisim cecair secara beransur-ansur berkurangan disebabkan oleh penyejatan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kebanyakan molekul wap tersebar ke udara tanpa kembali ke cecair (tidak seperti apa yang berlaku dalam bekas tertutup). Tetapi sebahagian kecil daripadanya kembali kepada cecair, dengan itu memperlahankan penyejatan. Oleh itu, dengan angin, yang membawa pergi molekul wap, penyejatan cecair berlaku lebih cepat.

Aplikasi penyejatan dalam teknologi.

Penyejatan memainkan peranan penting dalam tenaga, penyejukan, proses pengeringan, dan penyejatan penyejatan. Sebagai contoh, dalam teknologi angkasa lepas, kenderaan turun disalut dengan bahan yang cepat menyejat. Apabila melalui atmosfera planet, badan peranti menjadi panas akibat geseran, dan bahan yang menutupinya mula menguap. Menguap, ia menyejukkan kapal angkasa, dengan itu menyelamatkannya daripada terlalu panas.

Pemeluwapan.

Pemeluwapan(dari lat. kondensasi- pemadatan, pemeluwapan) - peralihan bahan daripada keadaan gas (wap) kepada keadaan cecair atau pepejal.

Adalah diketahui bahawa dengan kehadiran angin, cecair menguap lebih cepat. kenapa? Hakikatnya ialah serentak dengan penyejatan dari permukaan cecair, pemeluwapan berlaku. Pemeluwapan berlaku disebabkan oleh fakta bahawa beberapa molekul wap, bergerak secara rawak ke atas cecair, kembali kepadanya semula. Angin membawa molekul yang terbang keluar dari cecair dan tidak membenarkannya kembali.

Pemeluwapan juga boleh berlaku apabila wap tidak bersentuhan dengan cecair. Ia adalah pemeluwapan yang menerangkan, sebagai contoh, pembentukan awan: molekul wap air yang naik di atas tanah, dalam lapisan atmosfera yang lebih sejuk, dikumpulkan ke dalam titisan air yang kecil, yang terkumpul adalah awan. Pemeluwapan wap air di atmosfera juga mengakibatkan hujan dan embun.

Semasa penyejatan, cecair menyejuk dan, menjadi lebih sejuk daripada persekitaran, mula menyerap tenaganya. Semasa pemeluwapan, sebaliknya, sejumlah haba dilepaskan ke alam sekitar, dan suhunya meningkat sedikit. Jumlah haba yang dibebaskan semasa pemeluwapan jisim unit adalah sama dengan haba penyejatan.