Жидкости

1. Испаре́ние — процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящий на поверхности вещества (пар). Процесс испарения является обратным процессу конденсации (переход из парообразного состояния в жидкое). Испарение (парообразование), переход вещества из конденсированной (твёрдой или жидкой) фазы в газообразную (пар); фазовый переход первого рода.

E_k > E_п. 

данный процесс на молекулярном уровне: молекулы, обладающие достаточной  энергией (скоростью) для преодоления  притяжения соседних молекул, вырываются за границы вещества (жидкости). При  этом жидкость теряет часть своей энергии (остывает). 

2. Кипе́ние — процесс парообразования в жидкости (переход вещества из жидкого в газообразное состояние)

кипение жидкости начинается при такой температуре, при которой  давление ее насыщенных паров становится равным внешнему давлению.

В кипящей жидкости устанавливается определённое распределение  температуры: у поверхностей нагрева (стенок сосуда, труб и т. п.) жидкость заметно теплее.

Кипение возможно не только при нагревании жидкости в условиях постоянного давления.  

3-4. Насыщенный пар находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Это состояние характеризуется тем, что число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно в среднем числу молекул пара, возвращающихся в жидкость за то же время. Название пара — насыщенный — подчеркивает, что при данной температуре в данном объеме не может находиться большее количество пара. Примеры: выпадение росы под утро, запотевание холодного стекла, если на него подышать, образование капли воды на холодной водопроводной трубе, сырость в подвалах домов. Если пар еще не достиг состояния динамического равновесия с жидкостью, он называется ненасыщенным. Примеры:

 

Для насыщенного пара характерны следующие свойства:

— при постоянной температуре давление насыщенного пара не зависит от занимаемого объема;

— давление насыщенного пара при постоянном объеме увеличивается с ростом температуры., причем быстрее, чем у идеального газа при тех же условиях.

Как известно, в состав атмосферного воздуха входит и водяной пар. Количество водяного пара (в граммах), содержащееся в 1 м³ воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха. Эта величина не позволяет судить о том, насколько водяной пар в данных условиях близок к насыщению. По этой причине используют понятие относительной влажности воздуха, которая равна отношению парциального давления р водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара р₀ при той же температуре (в процентах):

φ=р/р₀*100%

5. например закрыть сосуд с жидкостью крышкой.

- в открытом сосуде молекулы  покидают его, унося с собой  тепло и энергию;

- молекулы образуют насыщений  пар

- вылетевшие молекулы возвращаются  и отдают свою энергию обратно.

6. Скорость испарения зависит от площади поверхности, температуры жидкости, давления воздуха над ней и от того - есть ли ветер (уносится ли молекулы жидкости ветром, если да, то они не могут попасть назад в жидкость).  
При увеличении площади поверхности, температуры, интенсивности ветра и уменьшении давления воздуха скорость испарения увеличивается.

Примеры:

-подуть на поверхность горячего  чая

-вскипятить воду (так она быстрее  испариться, чем в обычном охлажденном  состоянии)

-перелить воду из узкого, но  высокого сосуда в более широкий,  но низкий.

7. Температу́ра кипе́ния, точка кипения — температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением. 

Во время кипения температура жидкости не меняется.  
Температура кипения зависит от давления, оказываемого на жидкость. 
Каждое вещество при одном и том же давлении имеет свою температуру кипения.  
При увеличением атмосферного давления кипение начинается при более высокой температуре, при уменьшении давления - наоборот.. 
Так, например, вода кипит при 100 °С лишь при нормальном атмосферном давлении.

8.  Температуру, при которой плотность жидкости и ее насыщенного пара совпадают, называют критической температурой данного вещества.

 По мере  приближения к критической точке  удельная теплота парообразования  становится все меньше и меньше. Это объясняется тем, что при повышении температуры уменьшается различие внутренних энергий вещества в жидком и парообразном состояниях. В самом деле, силы сцепления молекул зависят от расстояний между молекулами. Если плотности жидкости и пара отличаются мало, то мало отличаются и средние расстояния между молекулами. Следовательно, при этом будут мало отличаться и значения потенциальной энергии взаимодействия молекул.

 Работа против  внешнего давления — тоже уменьшается  по мере приближения к критической  температуре. Это следует из того, что чем меньше различие в плотностях пара и жидкости, тем меньше расширение, происходящее при испарении, и, значит, тем меньше совершаемая при испарении работа.

9. изотерма реального газа отличается от изотермы идеального газа только некоторым искажением ее формы, оставаясь монотонно спадающей кривой.

 

 

 

 

10.

 

 

 

 

11-12. Масса водяного пара, содержащегося в 1 буб.м воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе.

Относительная влажность

Относительная влажность воздуха – отношение количества водяного пара находящегося в воздухе к максимально возможному количеству пара при данной температуре. Из определения, как минимум становится понятным, что воздух может содержать только ограниченное количество воды и это количество зависит от температуры.

Когда влажность  воздуха 100% - это означает, что в  воздухе находится максимально  возможное количество водяного пара и больше воздух принять не может. Другими словами испарение воды в данных условиях невозможно.

Чем ниже относительная  влажность воздуха, тем больше воды может перейти в пар и тем  выше скорость испарения. Но этот процесс  не бесконечен, - если испарение происходит в замкнутом пространстве (например, в сушке нет вытяжки), то в какой-то момент испарение прекратится.

 

13.

14.

15. Жидкость чрезвычайно трудно сжать механически, поскольку, в отличие от газа, между молекулами очень мало свободного пространства. 

уравнение состояния несжимаемой жидкости:   .

16. Форма капли определяется действием внешних сил и сил поверхностного натяжения. В состоянии равновесия, когда внешние силы отсутствуют или скомпенсированы, поверхность жидкости стремится принять такую форму, чтобы иметь минимальную площадь, а это - форма шара ! Обычно шарообразную форму имеют микроскопические капли и капли, находящиеся в условиях невесомости.