Влажность воздуха. Характеристика жидкого состояния вещества. Характеристика твердого состояния вещества. Плавление и кристаллизация, страница 10

При уменьшении внешнего давления температура кипения понижается, а при увеличении давления – повышается.

Нагревание воды до высоких температур осуществляется в котлах и автоклавах при Р больше 100 атм. Воду нагревают больше 300⁰

Температура кипения жидкости при нормальном атмосферном давлении, называется точкой кипения.

       Ро=1,013*10⁵ =760 мм рт. ст.

В глубоких шахтах вода кипит больше 100⁰С, в горах меньше  100⁰С, т.к. температура кипения воды зависит от высоты над уровнем моря, то на шкале термометра вместо температуры можно указать ту высоту, на которой кипит вода, при этой температуре определение высоты с помощью такого термометра называется гипсометрией.

Вещество	Tк; 0С
Ацетон Бензин Бензол Вода Ртуть Спирт этиловый Эфир этиловый	56,2 150 80 100 357 78 35

Температура кипения раствора всегда выше, чем температура кипения чистого растворителя и возрастает при увеличении концентрации раствора. Однако температура паров над поверхностью кипящего раствора равна температуре кипения чистого растворителя.

По этому, для определения температуры кипения чистого растворителя термометр лучше помещать не в жидкость, а пары на кипящей жидкость.

Перегретый пар.

 Его использование в технике

Процесс кипения тесно связан с наличием растворенного газа в жидкости. Если из жидкости удалить растворенный в ней газ, то можно нагреть эту жидкость до температуры большей температуры кипения. Такую жидкость называют перегретой.

Поскольку на превращение воды в пар затрачивается много энергии, водяной пар при охлаждении и конденсации может выполнять большую работу и выделять много тепла. (паровые турбины на ТЭЦ, паровые молоты, паровое отопление и т. д.) Полученный в котлах пар с помощью специальных устройств нагревают до высоких температур, а затем направляют в турбины. Такой пар называют сухим или перегретым, т. к. одновременно с температурой увеличивается и Р пара, то сильно перегретый пар называется еще паром высокого давления.

Температура пара высокого давления постоянно высока, что паропровод и лопатки колеса турбины нагреваются до красного свечения. Р больше 300 атм. При этом КПД больше 45%. (КПД тем больше, чем больше температура пара).

Когда пар совершает работу в турбине, он имеет еще высокую температуру и обладает большим запасом энергии. В теплоцентралях ТЭЦ отработанный пар подается на заводы и жилые дома, где используется оставшаяся у пара энергия.

Уравнение теплового баланса с учетом процесса

парообразования и конденсации

Найдем, как рассчитать количество теплоты, нужной для превращения в пар какой – либо жидкости с помощью процесса кипения.

Т_к – температура кипения

Т₁ – начальная температура

Q_ж – теплота жидкости, нужная для нагревания до точки

         кипения.

 m - Масса жидкости.

 C_ж - удельная теплота.

Q_ж = С_ж m (T_н – Т₁)

Q_п – теплота пара.

Qп = mrr- теплота парообразования.

Q= Q_ж+Q_н = С_жm(Тк-Т₁)+rm

Q=C_жm(Tk-T₁) + rm

Уравнение теплового баланса

Q– конечная температура

Q_получ =Q_кол + Q_ж           калорифер и жидкость

Q_получ =Скm_k (- T₁)+C_жm_ж (-T₂)

Q_отд = rm_n + C_ж+ m_n (T₂-Q)

Q_получ=Q_отд

С_к m_k (-T₁)+C_ж m_ж (-Т₁)=rm_{n +}С_жm_n (T₂-)

Критическое состояние вещества.

Влажность воздуха.

Для превращения пара в жидкость необходимо понижение температуры и повышение плотности. Таким путем английскому ученому Фарадею удалось перевести в жидкое состояние многие вещества, которые до этого были известны в газообразном состоянии .Однако некоторые газы не удалось перевести в жидкость, даже при очень высоких Р.Теоретическое обоснование этих неудач дал русский ученый Менделеев.

В 1861г. Менделеев установил, что для каждой жидкости должна существовать такая температура, при которой исчезает всякое различие между жидкостью и ее паром. Менделеев назвал ее «температурой абсолютного кипения». Экспериментально исследовав процесс превращения пара в жидкость и обратно при различных давлениях, английский ученый Т. Эндрюс. Он показал, что такая температура действительно существует, и ввел для нее новый термин: критическая температура, который используется и в настоящее время.