Suyun buxarlanmasının xüsusi istiliyi kkal. Buxarlanmanın xüsusi istiliyi

Hər kəs bilir ki, çaydandakı su 100˚C temperaturda qaynayır. Bəs siz suyun istiliyinin qaynama zamanı dəyişmədiyini görmüsünüzmü? Sual olunur: konteyneri daim odda saxlasaq, yaranan enerji hara gedir? Mayeni buxara çevirməyə gedir. Beləliklə, suyun qaz halına çevrilməsi üçün daimi istilik təchizatı tələb olunur. Bir kiloqram mayeni eyni temperaturda buxara çevirmək üçün nə qədər lazım olduğu suyun xüsusi buxarlanma istiliyi adlanan fiziki kəmiyyətlə müəyyən edilir.

Kəmiyyətin fiziki mənası

Qaynamaq enerji tələb edir. Əksəriyyəti yırtılmaq üçün istifadə olunur kimyəvi bağlar atomlar və molekullar arasında, bunun nəticəsində buxar baloncukları əmələ gəlir və daha kiçik olan buxarı genişləndirməyə gedir, yəni meydana gələn baloncuklar partlayıb onu buraxa bilər. Maye bütün enerjisini qaz halına keçməyə sərf etdiyi üçün onun “qüvvələri” tükənir. Enerjini daim yeniləmək və qaynamağı uzatmaq üçün maye ilə konteynerə getdikcə daha çox istilik verilməlidir. Qazan, qaz ocağı və ya hər hansı digər istilik cihazı onun təchizatını təmin edə bilər. Qaynama zamanı mayenin temperaturu artmır, eyni temperaturda buxar yaranır;

Müxtəlif mayelər tələb olunur müxtəlif miqdarlar buxara çevrilmək üçün istilik. Hansı biri buxarlanmanın xüsusi istiliyi ilə göstərilir.

Bu dəyərin necə təyin olunduğunu bir nümunədən başa düşə bilərsiniz. 1 litr su götürün və bir qaynadək gətirin. Sonra bütün mayenin buxarlanması üçün tələb olunan istilik miqdarını ölçürük və su üçün xüsusi buxarlanma istiliyinin qiymətini alırıq. Digər kimyəvi birləşmələr üçün bu rəqəm fərqli olacaq.

Fizikada buxarlanmanın xüsusi istiliyi qeyd olunur Latın hərfi L. Hər kiloqram üçün joul ilə ölçülür (J/kq). Buxarlanmaya sərf olunan istiliyi mayenin kütləsinə bölməklə əldə etmək olar:

Bu dəyər müasir texnologiyalara əsaslanan istehsal prosesləri üçün çox vacibdir. Məsələn, metal istehsalında buna diqqət yetirirlər. Məlum oldu ki, dəmir əridilib, sonra qatılaşdırılsa, daha da sərtləşdikdə daha güclü material əmələ gəlir. kristal qəfəs.

Nəyə bərabərdir

üçün xüsusi istilik dəyəri müxtəlif maddələr(r) laboratoriya sınaqları zamanı müəyyən edilir. Normal atmosfer təzyiqində su 100 °C-də qaynayır və suyun buxarlanma istiliyi 2258,2 kJ/kq təşkil edir. Bəzi digər maddələr üçün bu göstərici cədvəldə verilmişdir:

Ancaq bu göstərici müəyyən amillərin təsiri altında dəyişə bilər:

1. Temperatur. Artdıqca buxarlanmanın istiliyi azalır və sıfıra bərabər ola bilər.
   

   t, °C	r, kJ/kq
   	2500
   10	2477
   20	2453
   50	2380
   80	2308
   100	2258
   200	1940
   300	1405
   374	115
   374,15

2. Təzyiq. Təzyiq azaldıqca buxarlanma istiliyi artır və əksinə. Qaynama nöqtəsi təzyiqlə birbaşa mütənasibdir və 374 °C kritik dəyərə çata bilər.

   p, Pa	t qaynadılır., °C	r, kJ/kq
   0,0123	10	2477
   0,1234	50	2380
   1	100	2258
   2	120	2202
   5	152	2014
   10	180	1889
   20	112	1638
   50	264	1638
   100	311	1316
   200	366	585
   220	373,7	184,8
   Kritik 221.29	374,15	-

3. Maddənin kütləsi. Prosesdə iştirak edən istilik miqdarı əmələ gələn buxarın kütləsi ilə düz mütənasibdir.

Buxarlanma və kondensasiya arasında əlaqə

Fiziklər müəyyən etdilər ki, buxarlanma prosesinin əksi - kondensasiya - buxar onun əmələ gəlməsinə sərf edilən enerji ilə eyni miqdarda enerji sərf edir. Bu müşahidə enerjinin saxlanması qanununu təsdiq edir.

Əks təqdirdə, mayenin buxarlanacağı və sonra kondensasiya ediləcəyi bir quraşdırma yaratmaq mümkün olardı. Buxarlanma üçün tələb olunan istilik və kondensasiya üçün kifayət qədər istilik arasındakı fərq, başqa məqsədlər üçün istifadə edilə bilən enerjinin saxlanması ilə nəticələnəcəkdir. Əslində, əbədi bir hərəkət maşını yaradılacaqdı. Ancaq bu, fiziki qanunlara ziddir, yəni mümkün deyil.

Necə ölçülür?

1. Xüsusi istilik Suyun buxarlanması fiziki laboratoriyalarda eksperimental olaraq ölçülür. Bunun üçün kalorimetrlərdən istifadə olunur. Prosedur belə görünür:
2. Kalorimetrə müəyyən miqdarda maye tökülür.

Bu dərsdə biz qaynama kimi buxarlanma növünə diqqət yetirəcəyik, onun əvvəllər müzakirə olunmuş buxarlanma prosesindən fərqlərini müzakirə edəcəyik, qaynama temperaturu kimi bir dəyəri təqdim edəcəyik və nədən asılı olduğunu müzakirə edəcəyik. Dərsin sonunda biz buxarlanma prosesini təsvir edən çox vacib bir kəmiyyəti - buxarlanma və kondensasiyanın xüsusi istiliyini təqdim edəcəyik.

Mövzu: Maddənin məcmu halları

Dərs: Qaynama. Buxarlanma və kondensasiyanın xüsusi istiliyi

Sonuncu dərsdə biz artıq buxar əmələ gəlməsinin növlərindən birinə - buxarlanmaya baxdıq və bu prosesin xüsusiyyətlərini vurğuladıq. Bu gün biz buxarlanmanın bu növünü, qaynama prosesini müzakirə edəcəyik və buxarlanma prosesini ədədi olaraq xarakterizə edən bir dəyəri - buxarlanma və kondensasiyanın xüsusi istiliyini təqdim edəcəyik.

Tərif.Qaynama(Şəkil 1) mayenin qaz halına intensiv keçid prosesidir, buxar qabarcıqlarının əmələ gəlməsi ilə müşayiət olunur və müəyyən bir temperaturda mayenin bütün həcmi boyunca baş verir ki, bu da qaynama nöqtəsi adlanır.

İki növ buxarlanmanı bir-biri ilə müqayisə edək. Qaynama prosesi buxarlanma prosesindən daha intensivdir. Bundan əlavə, xatırladığımız kimi, buxarlanma prosesi ərimə nöqtəsindən yuxarı istənilən temperaturda baş verir və qaynama prosesi ciddi şəkildə müəyyən bir temperaturda baş verir ki, bu da hər bir maddə üçün fərqlidir və qaynama nöqtəsi adlanır. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, buxarlanma yalnız mayenin sərbəst səthindən, yəni onu ətrafdakı qazlardan ayıran sahədən baş verir və qaynama bir anda bütün həcmdən baş verir.

Qaynama prosesinə daha yaxından nəzər salaq. Bir çoxumuzun dəfələrlə qarşılaşdığı bir vəziyyəti təsəvvür edək - bir gəmidə, məsələn, bir tencerede suyun qızdırılması və qaynadılması. İstilik zamanı suya müəyyən miqdarda istilik ötürüləcək, bu da onun daxili enerjisinin artmasına və molekulyar hərəkətin aktivliyinin artmasına səbəb olacaqdır. qədər bu proses davam edəcək müəyyən mərhələ molekulyar hərəkət enerjisi qaynamağa başlamaq üçün kifayət edənə qədər.

Su, tərkibində buxarlanma mərkəzlərinin meydana gəlməsinə səbəb olan həll edilmiş qazları (və ya digər çirkləri) ehtiva edir. Yəni, məhz bu mərkəzlərdə buxar çıxmağa başlayır və qaynama zamanı müşahidə olunan suyun bütün həcmində baloncuklar əmələ gəlir. Bu baloncukların içərisində hava olmadığını, ancaq qaynama zamanı yaranan buxarın olduğunu başa düşmək vacibdir. Baloncuklar əmələ gəldikdən sonra onların tərkibindəki buxarın miqdarı artır və ölçüləri artmağa başlayır. Tez-tez, qabarcıqlar əvvəlcə gəminin divarlarının yaxınlığında meydana gəlir və dərhal səthə çıxmır; əvvəlcə ölçüləri böyüyərək, Arximedin artan qüvvəsinin təsirinə məruz qalırlar, sonra isə divardan qoparaq səthə qalxırlar və orada partlayıb buxarın bir hissəsini buraxırlar.

Qeyd etmək lazımdır ki, bütün buxar baloncukları dərhal suyun sərbəst səthinə çatmır. Qaynama prosesinin başlanğıcında su bərabər qızdırılmır və onun yaxınlığında istilik ötürmə prosesinin baş verdiyi aşağı təbəqələr, hətta konveksiya prosesini nəzərə alaraq, yuxarıdan daha isti olur. Bu ona gətirib çıxarır ki, aşağıdan qalxan buxar qabarcıqları suyun sərbəst səthinə çatmazdan əvvəl səthi gərilmə hadisəsi nəticəsində dağılır. Bu vəziyyətdə, baloncukların içərisində olan buxar suya keçir və bununla da onu daha da qızdırır və bütün həcmdə suyun vahid istiləşməsi prosesini sürətləndirir. Nəticədə, su demək olar ki, bərabər şəkildə isindikdə, demək olar ki, bütün buxar qabarcıqları suyun səthinə çıxmağa başlayır və intensiv buxar əmələ gəlməsi prosesi başlayır.

Mayeyə istilik tədarükünün intensivliyi artırsa belə, qaynama prosesinin baş verdiyi temperaturun dəyişməz qalması faktını vurğulamaq vacibdir. Sadə sözlərlə, qaynama prosesi zamanı bir tava suyu qızdıran bir sobaya qaz əlavə etsəniz, bu, mayenin temperaturunun artmasına deyil, yalnız qaynama intensivliyinin artmasına səbəb olacaqdır. Qaynama prosesinə daha ciddi yanaşsaq, qeyd etmək lazımdır ki, suda qaynama nöqtəsindən çox qızdırıla bilən ərazilər görünür, lakin bu cür həddindən artıq istiləşmənin miqdarı, bir qayda olaraq, bir və ya bir neçə dərəcədən çox deyil. və mayenin ümumi həcmində əhəmiyyətsizdir. Suyun qaynama nöqtəsi normal təzyiq 100°C-dir.

Suyun qaynadılması prosesi zamanı onun qaynama deyilən xarakterik səslərlə müşayiət olunduğunu görə bilərsiniz. Bu səslər məhz buxar baloncuklarının dağılmasının təsvir olunan prosesi səbəbindən yaranır.

Digər mayelərin qaynama prosesləri suyun qaynaması ilə eyni şəkildə gedir. Bu proseslərin əsas fərqi maddələrin müxtəlif qaynama temperaturlarıdır, normal atmosfer təzyiqində artıq cədvəl dəyərləri ölçülür. Cədvəldə bu temperaturların əsas dəyərlərini göstəririk.

Maraqlı bir fakt budur ki, mayelərin qaynama nöqtəsi dəyərdən asılıdır atmosfer təzyiqi, buna görə cədvəldəki bütün dəyərlərin normal atmosfer təzyiqində verildiyini bildirdik. Hava təzyiqi artdıqda, mayenin qaynama nöqtəsi də azaldıqda, əksinə, azalır;

Bu qaynama temperaturunun təzyiqdən asılılığına mühit təzyiqli ocak kimi məşhur mətbəx cihazının iş prinsipinə əsaslanır (şəkil 2). Bu, sıx bağlanan qapaqlı bir qabdır, bunun altında suyun buxarlanması zamanı buxarla hava təzyiqi 2 atmosfer təzyiqinə çatır, bu da içindəki suyun qaynama nöqtəsinin artmasına səbəb olur. Bu səbəbdən içindəki su və yeməklər adi haldan () yüksək temperatura qədər qızdırmaq imkanına malikdir və bişirmə prosesi sürətlənir. Bu təsirə görə cihaz öz adını aldı.

düyü. 2. Düdüklü soba ()

Atmosfer təzyiqinin azalması ilə bir mayenin qaynama nöqtəsinin azalması ilə bağlı vəziyyət də həyatdan bir nümunəyə malikdir, lakin bir çox insanlar üçün artıq gündəlik deyil. Bu nümunə alpinistlərin yüksək dağlıq ərazilərdə səyahətinə aiddir. Məlum olub ki, 3000-5000 m hündürlükdə yerləşən ərazilərdə atmosfer təzyiqinin azalması səbəbindən suyun qaynama nöqtəsi aşağı qiymətlərə endirilir ki, bu da gəzintilərdə yemək hazırlayarkən çətinliklərə səbəb olur, çünki suyun effektiv istilik müalicəsi üçün Bu vəziyyətdə məhsullar əhəmiyyətlidir daha uzun müddət normal şəraitdən daha çox. Təxminən 7000 m yüksəklikdə suyun qaynama nöqtəsi çatır , bu belə şəraitdə bir çox məhsul bişirmək mümkün deyil.

Maddələri ayırmaq üçün bəzi texnologiyalar müxtəlif maddələrin qaynama nöqtələrinin fərqli olmasına əsaslanır. Məsələn, bir çox komponentlərdən ibarət mürəkkəb maye olan qızdırıcı yağı nəzərə alsaq, onda qaynama prosesi zamanı onu bir neçə müxtəlif maddələrə bölmək olar. Bu zaman kerosin, benzin, nafta və mazutun qaynama temperaturları fərqli olduğuna görə onları buxarlanma və kondensasiya yolu ilə bir-birindən ayırmaq olar. müxtəlif temperaturlar. Bu proses adətən fraksiyalaşma adlanır (şəkil 3).

düyü. 3 Yağın fraksiyalara ayrılması ()

Hər hansı bir fiziki proses kimi, qaynama da bəzi ədədi dəyərdən istifadə etməklə xarakterizə edilməlidir, bu dəyər buxarlanmanın xüsusi istiliyi adlanır.

Bu dəyərin fiziki mənasını başa düşmək üçün aşağıdakı nümunəni nəzərdən keçirin: 1 kq su götürün və qaynama nöqtəsinə gətirin, sonra bu suyun tamamilə buxarlanması üçün nə qədər istilik lazım olduğunu ölçün (istilik itkilərini nəzərə almadan) - bu dəyər suyun buxarlanmasının xüsusi istiliyinə bərabər olacaqdır. Başqa bir maddə üçün bu istilik dəyəri fərqli olacaq və bu maddənin buxarlanmasının xüsusi istiliyi olacaqdır.

Buxarlanmanın xüsusi istiliyi çox vacib bir xüsusiyyətə çevrilir müasir texnologiyalar metal istehsalı. Belə çıxır ki, məsələn, dəmirin əriməsi və buxarlanması zamanı onun sonrakı kondensasiyası və bərkiməsi ilə orijinal nümunədən daha yüksək möhkəmlik təmin edən bir quruluşa malik bir kristal qəfəs əmələ gəlir.

Təyinat: buxarlanma və kondensasiyanın xüsusi istiliyi (bəzən qeyd olunur).

Ölçü vahidi: .

Maddələrin xüsusi buxarlanma istiliyi laboratoriya təcrübələrindən istifadə etməklə müəyyən edilir və əsas maddələr üçün onun dəyərləri müvafiq cədvəldə verilmişdir.

Maddənin maye haldan qaz halına keçməsi hadisəsi adlanır buxarlanma. Buxarlanma iki proses şəklində həyata keçirilə bilər: i.

Qaynama

Buxarlanmanın ikinci prosesi qaynamadır. Bu prosesi bir şüşə kolbada suyu qızdırmaqla sadə təcrübədən istifadə etməklə müşahidə etmək olar. Su qızdırıldıqda, bir müddət sonra içərisində hava və doymuş su buxarı olan baloncuklar meydana gəlir ki, bu da suyun baloncukların içərisində buxarlanması zamanı əmələ gəlir. Temperatur yüksəldikcə qabarcıqların içindəki təzyiq artır və qaldırıcı qüvvənin təsiri altında onlar yuxarı qalxırlar. Lakin suyun yuxarı təbəqələrinin temperaturu aşağı təbəqələrdən aşağı olduğundan, qabarcıqlardakı buxar qatılaşmağa başlayır və onlar daralır. Su bütün həcmdə istiləşdikdə, buxar ilə baloncuklar səthə qalxır, partlayır və buxar çıxır. Su qaynayır. Bu, təzyiqin olduğu bir temperaturda baş verir doymuş buxar baloncuklarda atmosfer təzyiqinə bərabərdir.

Müəyyən bir temperaturda mayenin bütün həcmində baş verən buxarlanma prosesi deyilir. Bir mayenin qaynadığı temperatur deyilir qaynama nöqtəsi.

Bu temperatur atmosfer təzyiqindən asılıdır. Atmosfer təzyiqi artdıqca qaynama nöqtəsi də artır.

Təcrübə göstərir ki, qaynama prosesində enerjinin kənardan gəlməsinə baxmayaraq, mayenin temperaturu dəyişmir. Bir mayenin qaynama nöqtəsində qaz halına keçməsi molekullar arasındakı məsafənin artması və müvafiq olaraq aralarındakı cazibənin aradan qaldırılması ilə əlaqələndirilir. Mayeyə verilən enerji cazibə qüvvələrini dəf etmək üçün işi yerinə yetirmək üçün sərf olunur. Bu, bütün maye buxara çevrilənə qədər baş verir. Qaynama zamanı maye və buxar eyni temperatura malik olduğundan molekulların orta kinetik enerjisi dəyişmir, yalnız potensial enerjisi artır.

Şəkildə suyun istiləşməsi zamanı suyun istiliyinin vaxtından asılılığının qrafiki göstərilir otaq temperaturu qaynama nöqtəsinə (AB), qaynama nöqtəsinə (BC), buxarla qızdırmaya (CD), buxar soyutma (DE), kondensasiya (EF) və sonrakı soyutma (FG).

Buxarlanmanın xüsusi istiliyi

Müxtəlif maddələri maye haldan qaz halına çevirmək üçün fərqli enerji tələb olunur, bu enerji buxarlanmanın xüsusi istiliyi adlanan dəyərlə xarakterizə olunur.

Buxarlanmanın xüsusi istiliyi (L) çəkisi 1 kq olan maddəni qaynama nöqtəsində maye haldan qaz halına çevirmək üçün ona verilməli olan istilik miqdarının nisbətinə bərabər qiymətdir.

Xüsusi buxarlanma istiliyinin vahidi - [ L] = J/kq.

Kütləsi mn olan maddənin maye haldan qaz halına keçməsi üçün ona verilməli olan Q istilik miqdarını hesablamaq üçün buxarlanmanın xüsusi istiliyini ( L) maddənin kütləsinə vurulur: Q = Lm.

Buxar qatılaşdıqda müəyyən miqdarda istilik ayrılır və onun dəyəri eyni temperaturda mayenin buxara çevrilməsi üçün sərf edilməli olan istilik miqdarına bərabərdir.

Xüsusi istilik tutumu

Xüsusi istilik, bir maddənin temperaturunu yüksəltmək üçün tələb olunan Joul (J) ilə istilik miqdarıdır. Xüsusi istilik tutumu temperaturun bir funksiyasıdır. Qazlar üçün sabit təzyiqdə və sabit həcmdə xüsusi istilik tutumunu ayırd etmək lazımdır.

Xüsusi birləşmə istiliyi

Bərk cismin xüsusi ərimə istiliyi 1 kq maddənin ərimə nöqtəsində bərkdən mayeyə çevrilməsi üçün tələb olunan istilik miqdarıdır.

Buxarlanmanın gizli istiliyi

Mayenin buxarlanmasının gizli istiliyi 1 kq mayenin qaynama nöqtəsində buxarlanması üçün tələb olunan J-də istilik miqdarıdır. Buxarlanmanın gizli istiliyi təzyiqdən çox asılıdır. Nümunə: 1 kq su olan qaba 100°C-də (dəniz səviyyəsində) istilik tətbiq edilərsə, su termometrin göstəricisində heç bir dəyişiklik etmədən 1023 kJ gizli istiliyi qəbul edəcək. Bununla belə, mayedən buxara aqreqasiya vəziyyətində dəyişiklik olacaq. Suyun udduğu istiliyə gizli buxarlanma istiliyi deyilir.

Buxar 1023 kJ saxlayacaq, çünki bu enerji yığılma vəziyyətini dəyişdirmək üçün tələb olunurdu.

Kondensasiyanın gizli istiliyi

1. Əks prosesdə, 1 kq su buxarından 100°C-də (dəniz səviyyəsində) istilik çıxarıldıqda, buxar termometr göstəricisini dəyişmədən 1023 kJ istilik buraxacaq. Bununla belə, buxardan mayeyə aqreqasiya vəziyyətində dəyişiklik olacaq. Suyun udduğu istiliyə kondensasiyanın gizli istiliyi deyilir.

Temperatur və təzyiq

Termal ölçmələr Temperatur və ya istilik intensivliyi termometr ilə ölçülür. Bu təlimatdakı əksər temperaturlar Selsi (C) dərəcələri ilə ifadə edilir, lakin bəzən Farenheit (F) dərəcələri istifadə olunur. və cazibə qüvvəsi ilə tutulur. Dəniz səviyyəsində atmosfer təzyiqi 1,0 bar, suyun qaynama nöqtəsi isə 100°C-dir.

Dəniz səviyyəsindən yuxarı istənilən nöqtədə atmosfer təzyiqi, eləcə də suyun qaynama nöqtəsi daha aşağıdır. Təzyiq 0,38 bara endikdə suyun qaynama nöqtəsi 75°C, 0,12 bar təzyiqdə isə 50°C olur.

Suyun qaynama nöqtəsi təzyiqin azalmasından təsirlənirsə, təzyiqin artmasının da ona təsir edəcəyini düşünmək məntiqlidir. Məsələn, bir buxar qazanı!

Əlavə məlumat: Farenheiti Selsiyə və əksinə necə çevirmək olar: C = 5/9 × (F – 32). F = (9/5 × C)+32.

Kelvin = C + 273. Rankine = F + 460.

Bu bilik tez yox olur və tədricən insanlar tanış hadisələrin mahiyyətinə diqqət yetirməyi dayandırırlar. Bəzən nəzəri bilikləri xatırlamaq faydalıdır.

Tərif

qaynar nədir? Bu, həm mayenin sərbəst səthində, həm də strukturunun daxilində intensiv buxarlanmanın baş verdiyi fiziki bir prosesdir. Qaynama əlamətlərindən biri doymuş buxar və havadan ibarət olan baloncukların əmələ gəlməsidir.

1. Qaynama nöqtəsi kimi bir şeyin mövcudluğunu qeyd etmək lazımdır. Buxar əmələ gəlmə sürəti də təzyiqdən asılıdır. Daimi olmalıdır. Ümumiyyətlə, maye kimyəvi maddələrin əsas xarakteristikası onların normal atmosfer təzyiqində qaynama nöqtəsidir. Lakin bu prosesə səs dalğalarının intensivliyi və havanın ionlaşması kimi amillər də təsir edə bilər.
2. Suyun qaynama mərhələləri
3. İstilik kimi bir prosedur zamanı buxar mütləq formalaşmağa başlayacaq. Qaynama mayenin 4 mərhələdən keçməsini əhatə edir: Gəminin dibində, eləcə də divarlarında kiçik baloncuklar əmələ gəlməyə başlayır. Bu, qabın hazırlandığı materialın çatlarında yüksək temperaturun təsiri altında genişlənən hava olmasının nəticəsidir. Baloncuklar həcmdə artmağa başlayır, bu da onların suyun səthinə çıxmasına səbəb olur. Mayenin üst təbəqəsi hələ qaynama nöqtəsinə çatmayıbsa, boşluqlar dibinə enir, bundan sonra yenidən yuxarıya doğru səy göstərməyə başlayırlar. Bu proses səs dalğalarının əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Bu səbəbdən su qaynayan zaman səs-küy eşidirik.
4. Tez partlayan böyük baloncukların meydana gəlməsi ilə müşayiət olunan intensiv qaynama müşahidə olunur. Bu proses sıçramaların görünüşü, həmçinin sıx buxar meydana gəlməsi ilə müşayiət olunur.

Buxarlanmanın xüsusi istiliyi

Demək olar ki, hər gün qaynama kimi bir fenomenlə qarşılaşırıq. Buxarlanmanın xüsusi istiliyi fiziki kəmiyyət, istilik miqdarını təyin edən. Onun köməyi ilə maye bir maddə buxara çevrilə bilər. Bu parametri hesablamaq üçün buxarlanma istiliyini kütləyə bölmək lazımdır.

Ölçmə necə baş verir?

Xüsusi göstərici laboratoriya şəraitində müvafiq təcrübələr aparılmaqla ölçülür. Bunlara aşağıdakılar daxildir:

• ölçülür tələb olunan miqdar maye, sonra kalorimetrə tökülür;
• suyun temperaturunun ilkin ölçülməsi aparılır;
• brülörə əvvəllər yerləşdirilmiş sınaq maddəsi olan bir kolba quraşdırılmışdır;
• sınaq maddəsinin buraxdığı buxar kalorimetrə atılır;
• suyun temperaturu yenidən ölçülür;
• Kalorimetr çəkilir ki, bu da qatılaşdırılmış buxarın kütləsini hesablamağa imkan verir.

Bubble qaynama rejimi

Qaynamanın nə olduğu sualı ilə məşğul olarkən, onun bir neçə rejimi olduğunu qeyd etmək lazımdır. Beləliklə, qızdırılan zaman buxar baloncuklar şəklində yarana bilər. Onlar vaxtaşırı böyüyür və partlayırlar. Bu qaynama rejimi nüvə qaynaması adlanır. Tipik olaraq, buxarla doldurulmuş boşluqlar gəminin divarlarında dəqiq şəkildə əmələ gəlir. Bu, onların adətən həddindən artıq qızdırılması ilə əlaqədardır. Bu zəruri şərt qaynatmaq üçün, çünki əks halda baloncuklar böyük ölçülərə çatmadan çökəcək.

Filmin qaynama rejimi

qaynar nədir? Bu prosesi izah etməyin ən asan yolu müəyyən bir temperaturda və sabit təzyiqdə buxarlanmadır. Bubble rejimi ilə yanaşı, film rejimi də var. Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, istilik axını artdıqda fərdi baloncuklar birləşərək gəminin divarlarında buxar təbəqəsi əmələ gətirir. Kritik göstəriciyə çatdıqda, onlar suyun səthinə keçirlər. Bu qaynama rejimi, gəminin divarlarından mayenin özünə istilik ötürmə dərəcəsinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması ilə fərqlənir. Bunun səbəbi eyni buxar filmidir.

Qaynama nöqtəsi

Qeyd etmək lazımdır ki, qaynama nöqtəsinin qızdırılan mayenin səthinə tətbiq olunan təzyiqdən asılılığı var. Beləliklə, suyun 100 dərəcə Selsiyə qədər qızdırıldığı zaman qaynaması ümumiyyətlə qəbul edilir. Bununla belə, bu göstərici yalnız atmosfer təzyiqi normal (101 kPa) hesab edildikdə ədalətli hesab edilə bilər. Artarsa, qaynama nöqtəsi də yuxarıya doğru dəyişəcək. Məsələn, məşhur təzyiqli sobalarda təzyiq təxminən 200 kPa-dır. Beləliklə, qaynama nöqtəsi 20 bal (20 dərəcəyə qədər) artır.

Aşağı atmosfer təzyiqinə misal olaraq dağlıq əraziləri göstərmək olar. Beləliklə, orada kifayət qədər kiçik olduğunu nəzərə alsaq, su təxminən 90 dərəcə istilikdə qaynamağa başlayır. Belə ərazilərin sakinləri yemək hazırlamaq üçün daha çox vaxt sərf etməli olurlar. Beləliklə, məsələn, bir yumurta qaynatmaq üçün suyu ən azı 100 dərəcə qızdırmalı olacaqsınız, əks halda ağ laxtalanmaz.

Maddənin qaynama nöqtəsi doymuş buxar təzyiqindən asılıdır. Onun temperatura təsiri tərs mütənasibdir. Məsələn, civə 357 dərəcə Selsiyə qədər qızdırıldıqda qaynayır. Bu, doymuş buxar təzyiqinin cəmi 114 Pa olması ilə izah edilə bilər (su üçün bu rəqəm 101,325 Pa-dır).

Müxtəlif şəraitdə qaynama

Mayenin şərtlərindən və vəziyyətindən asılı olaraq, qaynama nöqtəsi əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Məsələn, mayeyə duz əlavə etməyə dəyər. Xlor və natrium ionları su molekulları arasında yerləşdirilir. Beləliklə, qaynama daha çox enerji və müvafiq olaraq daha çox vaxt tələb edir. Bundan əlavə, belə su çox az buxar çıxarır.

Çaydan suyu qaynatmaq üçün istifadə olunur yaşayış şəraiti. Təmiz maye istifadə edilərsə, bu prosesin temperaturu standart 100 dərəcədir. Bənzər şəraitdə distillə edilmiş su qaynayır. Ancaq xarici çirklərin olmamasını nəzərə alsaq, bir az daha az vaxt aparacaq.

Qaynama və buxarlanma arasındakı fərq nədir?

Su qaynayan zaman buxar atmosferə buraxılır. Lakin bu iki prosesi müəyyən etmək mümkün deyil. Onlar yalnız müəyyən şərtlərdə baş verən buxarlanma üsullarıdır. Beləliklə, qaynama birinci növdəndir. Bu proses buxar ciblərinin əmələ gəlməsindən daha intensivdir. Buxarlanma prosesinin yalnız suyun səthində baş verdiyini də qeyd etmək lazımdır. Qaynama mayenin bütün həcminə aiddir.

Buxarlanma nədən asılıdır?

Buxarlanma maye və ya bərk maddənin qaz halına çevrilməsi prosesidir. Müəyyən şərtlərin təsiri altında digər hissəciklərlə əlaqəsi zəifləyən atomların və molekulların "uçuşu" var. Buxarlanma dərəcəsi aşağıdakı amillərə görə dəyişə bilər:

• maye səthinin sahəsi;
• maddənin özünün, eləcə də ətraf mühitin temperaturu;
• molekulların hərəkət sürəti;
• maddə növü.

Qaynar suyun enerjisindən insanlar gündəlik həyatda geniş istifadə edirlər. Bu proses o qədər adi və tanış olub ki, heç kim onun mahiyyəti və xüsusiyyətləri haqqında düşünmür. Buna baxmayaraq, bir sıra maraqlı faktlar qaynama ilə əlaqələndirilir:

• Yəqin ki, hər kəs qazanın qapağında bir çuxur olduğunu fərq etdi, lakin onun məqsədi haqqında az adam düşünür. Buxarın qismən buraxılması məqsədi ilə edilir. Əks halda, su musluğu vasitəsilə sıçraya bilər.
• Kartof, yumurta və digər qida məhsullarının bişirilmə müddəti qızdırıcının nə qədər güclü olmasından asılı deyil. Əhəmiyyətli olan, onların qaynar suya nə qədər müddət məruz qaldıqlarıdır.
• Qaynama nöqtəsi kimi bir göstərici gücdən təsirlənmir. istilik cihazı. Bu, yalnız mayenin buxarlanma sürətinə təsir göstərə bilər.
• Qaynama təkcə suyun qızdırılması deyil. Bu proses həmçinin mayenin donmasına səbəb ola bilər. Beləliklə, qaynama prosesində daim qabdan hava çıxarmaq lazımdır.
• Ən çox biri cari problemlər evdar qadınlar üçün süd "qaça bilər". Beləliklə, atmosfer təzyiqinin azalması ilə müşayiət olunan pisləşən hava şəraitində bu fenomenin riski əhəmiyyətli dərəcədə artır.
• Ən çox qaynar su dərin yeraltı mədənlərdə əldə edilir.
• Eksperimental tədqiqatlar nəticəsində alimlər Marsda suyun 45 dərəcə Selsi temperaturunda qaynadığını müəyyən edə bildilər.

Otaq temperaturunda su qaynaya bilərmi?

Sadə hesablamalar sayəsində alimlər suyun stratosfer səviyyələrində qaynaya biləcəyini müəyyən edə bildilər. Bənzər şərtlər bir vakuum nasosundan istifadə edərək yenidən yaradıla bilər. Buna baxmayaraq, oxşar təcrübə daha sadə, daha adi şəraitdə həyata keçirilə bilər.

Bir litrlik kolbada 200 ml su qaynatmaq lazımdır və konteyner buxarla doldurulduqda, sıx bağlanmalı və oddan çıxarılmalıdır. Kristalizatorun üstünə qoyduqdan sonra qaynama prosesi bitənə qədər gözləmək lazımdır. Sonra, kolba tökülür soyuq su. Bundan sonra konteynerdə yenidən sıx qaynama başlayacaq. Bu, aşağı temperaturun təsiri altında kolbanın yuxarı hissəsində yerləşən buxarın aşağı enməsi ilə əlaqədardır.