Кипение. Испарение

Содержание

Слайд 2

Кипение.

Испарение = парообразование происходит со свободной поверхности жидкости при любой положительной температуре.

При

Кипение. Испарение = парообразование происходит со свободной поверхности жидкости при любой положительной
определенных условиях – может происходить внутри жидкости

начинается кипение

Разница лишь в количестве молекул, которое испаряется со свободной поверхности жидкости

Слайд 3

Кипение.

Кипение – это парообразование во всем объеме жидкости, происходящее, при определенной температуре.

Кипение. Кипение – это парообразование во всем объеме жидкости, происходящее, при определенной температуре.

Слайд 4

Кипение.

Кипение.

Слайд 5

Кипение.

Процесс:

1. В жидкости всегда есть небольшое количество воздуха в виде пузырьков, невидимых

Кипение. Процесс: 1. В жидкости всегда есть небольшое количество воздуха в виде
невооруженным глазом.
2. При незначительном нагревании жидкости растет температура пара в пузырьках, возрастает его давление, увеличивается объем пузырька.
3. Под действием силы Архимеда пузырьки начинают подниматься вверх.
4. Попадая в верхние, более холодные слои воды, пузырьки охлаждаются, уменьшаются в объеме и с шумом схлопываются не достигнув поверхности.
5. Последующее увеличение температуры приводит к тому, что внутрь пузырьков с их поверхности испаряются молекулы жидкости. В объеме пузырька получается смесь воздуха и насыщенного пара.
6. При увеличении температуры, давление насыщенного пара растет быстрее, чем давление воздуха => можно считать давление внутри пузырька = давлению насыщенного пара.

Кипение происходит при температуре, которая называется температурой кипения. Для каждого вещества она своя. Берется из таблиц.

Слайд 6

Кипение.

Процесс:

7. Увеличение объема пузырька: когда давление насыщенного пара внутри превосходит внешнее давление

8.

Кипение. Процесс: 7. Увеличение объема пузырька: когда давление насыщенного пара внутри превосходит
Если глубина сосуда 1 м, то ρ ∙ g ∙ h < pa. Значит им можно пренебречь.
9. При увеличении температуры жидкости объем пузырька возрастает. Когда сила Архимеда становится больше силы тяжести и силы сцепления пузырька со стенкой, то пузырек всплывает.
10. Если пузырьки поднимаются в жидкости, имеющей постоянную температуру, то они увеличиваются в объеме в соответствии с законом Бойля-Мариотта, так как давление в верхних слоях жидкости уменьшается.
11. Всплывая, пузырьки переносят содержащийся в них насыщенный пар к свободной поверхности жидкости.
12. Всплывшие пузырьки начинают лопаться, когда давление насыщенного пара внутри будет превосходить внешнее давление.

Слайд 7

Кипение.

Кипение.

Слайд 8

Температура кипения.

Температура кипения – температура, при которой давление насыщенного пара жидкости начинает

Температура кипения. Температура кипения – температура, при которой давление насыщенного пара жидкости
превосходить внешнее давление на жидкость.

Температура кипения зависит от внешнего давления на жидкость!!!

На высоте h = 5 км над уровнем моря
tk (воды) = 83 °C, так как давление в 2 раза ниже атмосферного.

Эверест - tk (воды) = 74 °C

Слайд 9

Температура кипения.

При более высоком давлении и температура кипения выше

В котлах паровых машин,

Температура кипения. При более высоком давлении и температура кипения выше В котлах
где давление пара порядка 15 атмосфер (1,5 ∙ 106 Па)
tk (воды) = 200 °C

ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ ОСТАЕТСЯ ПОСТОЯННОЙ В ПРОЦЕССЕ КИПЕНИЯ!!!

Слайд 10

Температура кипения.

Температура кипения.

Слайд 11

Температура кипения.

Жидкость, не содержащая газ (воздух) и находящаяся в сосуде, со стенок

Температура кипения. Жидкость, не содержащая газ (воздух) и находящаяся в сосуде, со
которого удален газ, не кипит.

Такая жидкость, нагретая до температуры, превышающей нормальную температуру кипения, называется перегретой.

Слайд 12

Температура кипения.

Перегретая жидкость

Температура кипения. Перегретая жидкость

Слайд 13

Задание!

Почему температура жидкости остается постоянной в процессе кипения?

Задание! Почему температура жидкости остается постоянной в процессе кипения?

Слайд 14

Поверхностное натяжение.

Газ

Жидкость

при уменьшении температуры газа и увеличении давления

уменьшается скорость движения молекул +

Поверхностное натяжение. Газ Жидкость при уменьшении температуры газа и увеличении давления уменьшается
сокращается расстояние между ними

Силы притяжения становятся существенными

Слайд 15

Поверхностное натяжение.

Жидкость сохраняет объем

Образует свободную поверхность на границе с газом (паром)

Молекулы на

Поверхностное натяжение. Жидкость сохраняет объем Образует свободную поверхность на границе с газом
поверхности жидкости находятся в особых условиях по сравнению с молекулами ее внутренних слоев.

Внутри жидкости результирующая сила притяжения, действующая на молекулу со стороны соседних молекул равна нулю.

Слайд 16

Поверхностное натяжение.

На поверхности остается такое число молекул, при котором площадь поверхности жидкости

Поверхностное натяжение. На поверхности остается такое число молекул, при котором площадь поверхности
оказывается минимальной при данном ее объеме.

жидкость принимает сферическую форму

Капли дождя

Сферическая форма жидкости в космосе

Молекулы поверхностного слоя оказывают молекулярное давление на жидкость, стягивая ее поверхность к минимуму.

Слайд 17

Поверхностное натяжение.

Поверхностное натяжение – явление молекулярного давления на жидкость, вызванное притяжением молекул

Поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение – явление молекулярного давления на жидкость, вызванное притяжением
поверхностного слоя к молекулам внутри жидкости.

Это притяжение обусловливает дополнительную потенциальную энергию молекул на поверхности жидкости.

Поверхностная энергия – дополнительная потенциальная энергия молекул поверхностного слоя жидкости.

Слайд 18

Сила поверхностного натяжения.

Сила поверхностного натяжения – сила, направленная по касательной к поверхности

Сила поверхностного натяжения. Сила поверхностного натяжения – сила, направленная по касательной к
жидкости, перпендикулярно участку контура, ограничивающего поверхность, в сторону ее сокращения.

Сила поверхностного натяжения в отсутствие внешней силы сокращает до минимума площадь поверхности пленки.

Fпов = σ ∙ l

Слайд 19

Сила поверхностного натяжения.

Благодаря силе поверхностного натяжения по поверхности воды могут плавать легкие

Сила поверхностного натяжения. Благодаря силе поверхностного натяжения по поверхности воды могут плавать
предметы и удерживаться водомерки.

Слайд 20

Сила поверхностного натяжения.

Чем меньше сила поверхностного натяжения, тем легче жидкость проникает в

Сила поверхностного натяжения. Чем меньше сила поверхностного натяжения, тем легче жидкость проникает
ткань и смачивает различные тела.

Слайд 21

Смачивание

Стандартная форма капли - сферическая

После соприкосновения с поверхностью твердого тела не сохраняется

Изменение

Смачивание Стандартная форма капли - сферическая После соприкосновения с поверхностью твердого тела
формы зависит от материала, из которого сделано твердое тело

Зависимость формы капли от материала подложки объясняется различием:

Сил взаимодействия между молекулами жидкости

Сил взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела на границе раздела двух сред

Слайд 22

Смачивание

Если сила притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше, чем силы

Смачивание Если сила притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше, чем
притяжения между молекулами жидкости, то жидкость смачивает поверхность.

Смачивание – искривление поверхности жидкости у поверхности твердого тела в результате взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела.

Смачивание твердых поверхностей жидкостью характеризуется:

мениском

углом смачивания

Слайд 23

Смачивание

Мениск

- это форма поверхности жидкости вблизи стенки сосуда

Угол смачивания

- это угол между

Смачивание Мениск - это форма поверхности жидкости вблизи стенки сосуда Угол смачивания
плоскостью, касательной к поверхности жидкости, и стенкой.

Слайд 24

Капиллярность

Капиллярность – явление подъема или опускания жидкости в капиллярах.

К капиллярности приводит различие

Капиллярность Капиллярность – явление подъема или опускания жидкости в капиллярах. К капиллярности
сил взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела и сил взаимодействия между молекулами жидкости

Высота поднятия жидкости в капилляре: