Specifick? teplo

M?rn? tepeln? kapacita je mno?stv? tepla v joulech (J) pot?ebn? ke zv??en? teploty l?tky. M?rn? tepeln? kapacita je funkc? teploty. U plyn? je t?eba rozli?ovat mezi m?rn?m teplem p?i konstantn?m tlaku a p?i konstantn?m objemu.

M?rn? teplo t?n?

M?rn? skupensk? teplo t?n? pevn? l?tky je mno?stv? tepla v J pot?ebn? k p?em?n? 1 kg l?tky z pevn?ho do kapaln?ho stavu p?i teplot? t?n?.

Latentn? v?parn? teplo

Latentn? v?parn? teplo kapaliny je mno?stv? tepla v J pot?ebn? k odpa?en? 1 kg kapaliny p?i bodu varu. Latentn? v?parn? teplo je vysoce z?visl? na tlaku. P??klad: pokud je teplo aplikov?no na n?dobu obsahuj?c? 1 kg vody o teplot? 100 °C (na ?rovni mo?e), voda pohlt? 1023 kJ latentn?ho tepla bez jak?koli zm?ny na teplom?ru. Dojde v?ak ke zm?n? stavu agregace z kapaliny na p?ru. Teplo absorbovan? vodou se naz?v? latentn? teplo vypa?ov?n?. P?ra u?et?? 1023 kJ, proto?e tato energie byla pot?ebn? ke zm?n? stavu agregace.

Latentn? kondenza?n? teplo

V opa?n?m p??pad?, kdy je teplo odebr?no z 1 kg vodn? p?ry p?i 100 °C (na ?rovni mo?e), p?ra uvoln? 1023 kJ tepla, ani? by se zm?nily ?daje teplom?ru. Dojde v?ak ke zm?n? stavu agregace z p?ry na kapalinu. Teplo absorbovan? vodou se naz?v? latentn? kondenza?n? teplo.

1. Teplota a tlak

Tepeln? m??en?

Teplota neboli INTENZITA tepla se m??? teplom?rem. V?t?ina teplot v t?to p??ru?ce je uvedena ve stupn?ch Celsia (?C), ale n?kdy se pou??vaj? tak? stupn? Fahrenheita (?F). Hodnota teploty vypov?d? pouze o intenzit? tepla nebo citeln?ho TEPLA, nikoli o skute?n?m mno?stv? tepla. P??jemn? teplota pro ?lov?ka je v rozmez? od 21 do 27°C. V tomto teplotn?m rozmez? se ?lov?k c?t? nejpohodln?ji. Kdy? je jak?koliv teplota nad nebo pod t?mto rozsahem, ?lov?k to vn?m? jako teplo nebo chladno. Ve v?d? existuje pojem „absolutn? nula“ – teplota, p?i kter? je z t?la odv?d?no ve?ker? teplo. Teplota absolutn? nuly je definov?na jako -273°C. Ka?d? l?tka p?i teplot? nad absolutn? nulou obsahuje ur?it? mno?stv? tepla. Pro pochopen? z?klad? klimatizace je tak? nutn? porozum?t vztahu mezi tlakem, teplotou a stavem agregace. Na?e planeta je obklopena vzduchem, jin?mi slovy plynem. Tlak v plynu se p?en??? rovnom?rn? do v?ech sm?r?. Plyn kolem n?s obsahuje 21 % kysl?ku a 78 % dus?ku. Zb?vaj?c? 1 % zab?raj? jin? vz?cn? plyny. Tato kombinace plyn? se naz?v? atmosf?ra. Rozprost?r? se n?kolik set kilometr? nad zemsk?m povrchem a je dr?eno pohromad? gravita?n? silou. Na hladin? mo?e je atmosf?rick? tlak 1,0 bar a bod varu vody je 100°C. V kter?mkoli bod? nad hladinou mo?e je atmosf?rick? tlak ni??? a bod varu vody je tak? ni???. P?i sn??en? tlaku na 0,38 bar je bod varu vody 75°C a p?i tlaku 0,12 baru - 50°C. Pokud je bod varu vody ovlivn?n poklesem tlaku, je logick? p?edpokl?dat, ?e se na n?m projev? i zv??en? tlaku. P??kladem je parn? kotel!

Dal?? informace: jak p?ev?st stupn? Fahrenheita na stupn? Celsia a naopak: C = 5/9 x (F - 32). F = (9/5 x C) + 32. Kelvin = C + 273. Rankin = F + 460.

V t?to lekci se budeme v?novat takov?mu typu odpa?ov?n?, jako je var, probereme jeho odli?nosti od d??ve uva?ovan?ho procesu odpa?ov?n?, zavedeme takovou hodnotu, jako je bod varu, a probereme, na ?em z?vis?. Na konci lekce si p?edstav?me velmi d?le?itou veli?inu, kter? popisuje proces odpa?ov?n? – m?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? a kondenzace.

T?ma: Agreg?tn? skupenstv? hmoty

Lekce: Va?it. M?rn? v?parn? a kondenza?n? teplo

V minul? lekci jsme se ji? zab?vali jedn?m z typ? vaporizace – odpa?ov?n?m – a vyzdvihli vlastnosti tohoto procesu. Dnes si probereme takov? typ odpa?ov?n?, jako je proces varu, a uvedeme hodnotu, kter? ??seln? charakterizuje proces odpa?ov?n? – m?rn? teplo vypa?ov?n? a kondenzace.

Definice.Va??c?(obr. 1) je proces intenzivn?ho p?echodu kapaliny do plynn?ho skupenstv?, doprov?zen? tvorbou bublin p?ry a prob?haj?c? v cel?m objemu kapaliny p?i ur?it? teplot?, kter? se naz?v? bod varu.

Porovnejme dva druhy vaporizace mezi sebou. Proces varu je intenzivn?j?? ne? proces odpa?ov?n?. Krom? toho, jak si pamatujeme, proces odpa?ov?n? prob?h? p?i jak?koli teplot? nad bodem t?n? a proces varu - p??sn? p?i ur?it? teplot?, kter? je pro ka?dou z l?tek odli?n? a naz?v? se bod varu. Je t?eba si tak? uv?domit, ?e k odpa?ov?n? doch?z? pouze z voln?ho povrchu kapaliny, tedy z oblasti, kter? ji vymezuje od okoln?ch plyn?, a k varu doch?z? okam?it? z cel?ho objemu.

Pod?vejme se podrobn?ji na pr?b?h varn?ho procesu. P?edstavme si situaci, se kterou se mnoz? z n?s opakovan? setkali – jde o oh?ev a va?en? vody v ur?it? n?dob?, nap??klad v kastr?lku. P?i zah??v?n? bude vod? p?ed?no ur?it? mno?stv? tepla, co? povede ke zv??en? jej? vnit?n? energie a zv??en? aktivity molekul?rn?ho pohybu. Tento proces bude pokra?ovat a? do ur?it? f?ze, dokud energie molekul?rn?ho pohybu nebude dostate?n? k zah?jen? varu.

Ve vod? jsou p??tomny rozpu?t?n? plyny (nebo jin? ne?istoty), kter? se uvol?uj? v jej? struktu?e, co? vede k tzv. vzniku center odpa?ov?n?. To znamen?, ?e v t?chto centrech se uvol?uje p?ra a v cel?m objemu vody se tvo?? bubliny, kter? jsou pozorov?ny b?hem varu. Je d?le?it? pochopit, ?e tyto bubliny nejsou vzduch, ale p?ra, kter? se tvo?? b?hem procesu varu. Po vytvo?en? bublin se v nich zv??? mno?stv? p?ry a za?nou se zv?t?ovat. ?asto se bubliny zpo??tku tvo?? v bl?zkosti st?n n?doby a nevystupuj? okam?it? na povrch; nejprve se zv?t?uj? a jsou pod vlivem rostouc? s?ly Archim?da a pot? se odtrhnou od st?ny a stoupaj? na povrch, kde prasknou a uvoln? ??st p?ry.

Je t?eba poznamenat, ?e ne v?echny bublinky p?ry se dostanou na voln? povrch vody najednou. Na za??tku varu nen? voda je?t? ani zdaleka rovnom?rn? oh??t? a spodn? vrstvy, v jejich? bl?zkosti prob?h? proces p?enosu tepla, jsou je?t? teplej?? ne? horn?, a to i s p?ihl?dnut?m k procesu konvekce. To vede k tomu, ?e bublinky p?ry stoupaj?c? zespodu se vlivem jevu povrchov?ho nap?t? zhrout? a je?t? se nedostanou k voln? hladin? vody. P?ra, kter? byla uvnit? bublin, p?itom p?ech?z? do vody, ??m? ji dodate?n? zah??v? a urychluje proces rovnom?rn?ho oh?evu vody v cel?m objemu. V d?sledku toho se p?i t?m?? rovnom?rn?m oh?evu vody za?nou t?m?? v?echny bublinky p?ry dost?vat na povrch vody a za??n? proces intenzivn?ho odpa?ov?n?.

Je d?le?it? zd?raznit skute?nost, ?e teplota, p?i kter? proces varu prob?h?, z?st?v? nezm?n?na i p?i zv??en? intenzit? p??vodu tepla do kapaliny. Jednodu?e ?e?eno, pokud b?hem varu p?id?te plyn do ho??ku, kter? oh??v? hrnec s vodou, pouze zv??? intenzitu varu, nikoli teplotu kapaliny. Pokud se v??n?ji pono??me do procesu varu, stoj? za zm?nku, ?e ve vod? existuj? oblasti, ve kter?ch se m??e p?eh??t nad bod varu, ale velikost takov?ho p?eh??t? zpravidla nep?esahuje jednu nebo n?kolik stupn? a je v celkov?m objemu kapaliny nev?znamn?. Bod varu vody za norm?ln?ho tlaku je 100°C.

V procesu va?en? vody si m??ete v?imnout, ?e je doprov?zen charakteristick?mi zvuky takzvan?ho kyp?en?. Tyto zvuky vznikaj? pr?v? kv?li popsan?mu procesu kolapsu parn?ch bublin.

Procesy va?en? jin?ch kapalin prob?haj? stejn? jako va?en? vody. Hlavn?m rozd?lem v t?chto procesech jsou r?zn? teploty varu l?tek, kter? p?i norm?ln?m atmosf?rick?m tlaku jsou ji? nam??en? tabulkov? hodnoty. Uve?me hlavn? hodnoty t?chto teplot v tabulce.

Zaj?mavost? je, ?e bod varu kapalin z?vis? na hodnot? atmosf?rick?ho tlaku, proto jsme uvedli, ?e v?echny hodnoty v tabulce jsou uvedeny p?i norm?ln?m atmosf?rick?m tlaku. P?i zv??en? tlaku vzduchu se zvy?uje i bod varu kapaliny a p?i jeho sni?ov?n? naopak kles?.

Princip ?innosti tak zn?m?ho kuchy?sk?ho spot?ebi?e, jak?m je tlakov? hrnec, je zalo?en na t?to z?vislosti bodu varu na okoln?m tlaku (obr. 2). Jde o p?nev s t?sn? p?il?haj?c? poklic?, pod kterou p?i procesu odpa?ov?n? vody tlak vzduchu s p?rou dosahuje a? 2 atmosf?rick?ch tlak?, co? vede ke zv??en? bodu varu vody v n? na . Z tohoto d?vodu m? voda s j?dlem v n? mo?nost zah??t se na teplotu vy??? ne? obvykle () a proces va?en? se urychl?. D?ky tomuto efektu z?skalo za??zen? sv? jm?no.

R??e. 2. Tlakov? hrnec ()

Situace s poklesem bodu varu kapaliny s poklesem atmosf?rick?ho tlaku m? tak? p??klad ze ?ivota, ale pro mnoho lid? ji? ne ka?dodenn?. Tento p??klad plat? pro cestov?n? horolezc? po vyso?in?. Ukazuje se, ?e v oblasti nach?zej?c? se v nadmo?sk? v??ce 3000-5000 m se bod varu vody vlivem poklesu atmosf?rick?ho tlaku sni?uje na je?t? ni??? hodnoty, co? vede k pot???m p?i va?en? na t?r?ch, proto?e pro efektivn? term?ln? zpracov?n? potravin v V tomto p??pad? je pot?eba mnohem del?? ?as ne? za norm?ln?ch podm?nek. V nadmo?sk?ch v??k?ch kolem 7000 m dosahuje bod varu vody , co? znemo??uje va?en? mnoha produkt? v takov?ch podm?nk?ch.

N?kter? technologie separace l?tek jsou zalo?eny na skute?nosti, ?e teploty varu r?zn?ch l?tek jsou r?zn?. Pokud nap??klad vezmeme v ?vahu oh?ev oleje, co? je slo?it? kapalina skl?daj?c? se z mnoha slo?ek, lze ji v procesu varu rozd?lit na n?kolik r?zn?ch l?tek. V tomto p??pad?, vzhledem k tomu, ?e body varu petroleje, benz?nu, nafty a topn?ho oleje jsou r?zn?, mohou b?t od sebe odd?leny odpa?ov?n?m a kondenzac? p?i r?zn?ch teplot?ch. Tento proces se obvykle ozna?uje jako frakcionace (obr. 3).

R??e. 3 Rozd?len? oleje na frakce ()

Jako ka?d? fyzik?ln? proces mus? b?t var charakterizov?n pomoc? n?jak? ??seln? hodnoty, takov? hodnota se naz?v? m?rn? v?parn? teplo.

Abyste pochopili fyzik?ln? v?znam t?to veli?iny, zva?te n?sleduj?c? p??klad: vezm?te 1 kg vody a p?ive?te ji k bodu varu, pot? zm??te, kolik tepla je pot?eba k ?pln?mu odpa?en? t?to vody (bez tepeln?ch ztr?t) - tato hodnota bude se rovn? m?rn?mu teplu vypa?ov?n? vody. U jin? l?tky bude tato hodnota tepla jin? a bude se jednat o m?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? t?to l?tky.

M?rn? v?parn? teplo se ukazuje jako velmi d?le?it? vlastnost v modern?ch technologi?ch v?roby kov?. Ukazuje se, ?e nap?. p?i taven? a odpa?ov?n? ?eleza s n?slednou jeho kondenzac? a tuhnut?m vznik? krystalov? m???ka se strukturou, kter? poskytuje vy??? pevnost ne? p?vodn? vzorek.

Ozna?en?: specifick? skupensk? teplo vypa?ov?n? a kondenzace (n?kdy ozna?ovan? ).

jednotka m??en?: .

M?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? l?tek je stanoveno experimenty v laboratorn?ch podm?nk?ch a jeho hodnoty pro hlavn? l?tky jsou uvedeny v p??slu?n? tabulce.

V t?to lekci se budeme v?novat takov?mu typu odpa?ov?n?, jako je var, probereme jeho odli?nosti od d??ve uva?ovan?ho procesu odpa?ov?n?, zavedeme takovou hodnotu, jako je bod varu, a probereme, na ?em z?vis?. Na konci lekce si p?edstav?me velmi d?le?itou veli?inu, kter? popisuje proces odpa?ov?n? – m?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? a kondenzace.

T?ma: Agreg?tn? skupenstv? hmoty

Lekce: Va?it. M?rn? v?parn? a kondenza?n? teplo

V minul? lekci jsme se ji? zab?vali jedn?m z typ? vaporizace – odpa?ov?n?m – a vyzdvihli vlastnosti tohoto procesu. Dnes si probereme takov? typ odpa?ov?n?, jako je proces varu, a uvedeme hodnotu, kter? ??seln? charakterizuje proces odpa?ov?n? – m?rn? teplo vypa?ov?n? a kondenzace.

Definice.Va??c?(obr. 1) je proces intenzivn?ho p?echodu kapaliny do plynn?ho skupenstv?, doprov?zen? tvorbou bublin p?ry a prob?haj?c? v cel?m objemu kapaliny p?i ur?it? teplot?, kter? se naz?v? bod varu.

Porovnejme dva druhy vaporizace mezi sebou. Proces varu je intenzivn?j?? ne? proces odpa?ov?n?. Krom? toho, jak si pamatujeme, proces odpa?ov?n? prob?h? p?i jak?koli teplot? nad bodem t?n? a proces varu - p??sn? p?i ur?it? teplot?, kter? je pro ka?dou z l?tek odli?n? a naz?v? se bod varu. Je t?eba si tak? uv?domit, ?e k odpa?ov?n? doch?z? pouze z voln?ho povrchu kapaliny, tedy z oblasti, kter? ji vymezuje od okoln?ch plyn?, a k varu doch?z? okam?it? z cel?ho objemu.

Pod?vejme se podrobn?ji na pr?b?h varn?ho procesu. P?edstavme si situaci, se kterou se mnoz? z n?s opakovan? setkali – jde o oh?ev a va?en? vody v ur?it? n?dob?, nap??klad v kastr?lku. P?i zah??v?n? bude vod? p?ed?no ur?it? mno?stv? tepla, co? povede ke zv??en? jej? vnit?n? energie a zv??en? aktivity molekul?rn?ho pohybu. Tento proces bude pokra?ovat a? do ur?it? f?ze, dokud energie molekul?rn?ho pohybu nebude dostate?n? k zah?jen? varu.

Ve vod? jsou p??tomny rozpu?t?n? plyny (nebo jin? ne?istoty), kter? se uvol?uj? v jej? struktu?e, co? vede k tzv. vzniku center odpa?ov?n?. To znamen?, ?e v t?chto centrech se uvol?uje p?ra a v cel?m objemu vody se tvo?? bubliny, kter? jsou pozorov?ny b?hem varu. Je d?le?it? pochopit, ?e tyto bubliny nejsou vzduch, ale p?ra, kter? se tvo?? b?hem procesu varu. Po vytvo?en? bublin se v nich zv??? mno?stv? p?ry a za?nou se zv?t?ovat. ?asto se bubliny zpo??tku tvo?? v bl?zkosti st?n n?doby a nevystupuj? okam?it? na povrch; nejprve se zv?t?uj? a jsou pod vlivem rostouc? s?ly Archim?da a pot? se odtrhnou od st?ny a stoupaj? na povrch, kde prasknou a uvoln? ??st p?ry.

Je t?eba poznamenat, ?e ne v?echny bublinky p?ry se dostanou na voln? povrch vody najednou. Na za??tku varu nen? voda je?t? ani zdaleka rovnom?rn? oh??t? a spodn? vrstvy, v jejich? bl?zkosti prob?h? proces p?enosu tepla, jsou je?t? teplej?? ne? horn?, a to i s p?ihl?dnut?m k procesu konvekce. To vede k tomu, ?e bublinky p?ry stoupaj?c? zespodu se vlivem jevu povrchov?ho nap?t? zhrout? a je?t? se nedostanou k voln? hladin? vody. P?ra, kter? byla uvnit? bublin, p?itom p?ech?z? do vody, ??m? ji dodate?n? zah??v? a urychluje proces rovnom?rn?ho oh?evu vody v cel?m objemu. V d?sledku toho se p?i t?m?? rovnom?rn?m oh?evu vody za?nou t?m?? v?echny bublinky p?ry dost?vat na povrch vody a za??n? proces intenzivn?ho odpa?ov?n?.

Je d?le?it? zd?raznit skute?nost, ?e teplota, p?i kter? proces varu prob?h?, z?st?v? nezm?n?na i p?i zv??en? intenzit? p??vodu tepla do kapaliny. Jednodu?e ?e?eno, pokud b?hem varu p?id?te plyn do ho??ku, kter? oh??v? hrnec s vodou, pouze zv??? intenzitu varu, nikoli teplotu kapaliny. Pokud se v??n?ji pono??me do procesu varu, stoj? za zm?nku, ?e ve vod? existuj? oblasti, ve kter?ch se m??e p?eh??t nad bod varu, ale velikost takov?ho p?eh??t? zpravidla nep?esahuje jednu nebo n?kolik stupn? a je v celkov?m objemu kapaliny nev?znamn?. Bod varu vody za norm?ln?ho tlaku je 100°C.

V procesu va?en? vody si m??ete v?imnout, ?e je doprov?zen charakteristick?mi zvuky takzvan?ho kyp?en?. Tyto zvuky vznikaj? pr?v? kv?li popsan?mu procesu kolapsu parn?ch bublin.

Procesy va?en? jin?ch kapalin prob?haj? stejn? jako va?en? vody. Hlavn?m rozd?lem v t?chto procesech jsou r?zn? teploty varu l?tek, kter? p?i norm?ln?m atmosf?rick?m tlaku jsou ji? nam??en? tabulkov? hodnoty. Uve?me hlavn? hodnoty t?chto teplot v tabulce.

Zaj?mavost? je, ?e bod varu kapalin z?vis? na hodnot? atmosf?rick?ho tlaku, proto jsme uvedli, ?e v?echny hodnoty v tabulce jsou uvedeny p?i norm?ln?m atmosf?rick?m tlaku. P?i zv??en? tlaku vzduchu se zvy?uje i bod varu kapaliny a p?i jeho sni?ov?n? naopak kles?.

Princip ?innosti tak zn?m?ho kuchy?sk?ho spot?ebi?e, jak?m je tlakov? hrnec, je zalo?en na t?to z?vislosti bodu varu na okoln?m tlaku (obr. 2). Jde o p?nev s t?sn? p?il?haj?c? poklic?, pod kterou p?i procesu odpa?ov?n? vody tlak vzduchu s p?rou dosahuje a? 2 atmosf?rick?ch tlak?, co? vede ke zv??en? bodu varu vody v n? na . Z tohoto d?vodu m? voda s j?dlem v n? mo?nost zah??t se na teplotu vy??? ne? obvykle () a proces va?en? se urychl?. D?ky tomuto efektu z?skalo za??zen? sv? jm?no.

R??e. 2. Tlakov? hrnec ()

Situace s poklesem bodu varu kapaliny s poklesem atmosf?rick?ho tlaku m? tak? p??klad ze ?ivota, ale pro mnoho lid? ji? ne ka?dodenn?. Tento p??klad plat? pro cestov?n? horolezc? po vyso?in?. Ukazuje se, ?e v oblasti nach?zej?c? se v nadmo?sk? v??ce 3000-5000 m se bod varu vody vlivem poklesu atmosf?rick?ho tlaku sni?uje na je?t? ni??? hodnoty, co? vede k pot???m p?i va?en? na t?r?ch, proto?e pro efektivn? term?ln? zpracov?n? potravin v V tomto p??pad? je pot?eba mnohem del?? ?as ne? za norm?ln?ch podm?nek. V nadmo?sk?ch v??k?ch kolem 7000 m dosahuje bod varu vody , co? znemo??uje va?en? mnoha produkt? v takov?ch podm?nk?ch.

N?kter? technologie separace l?tek jsou zalo?eny na skute?nosti, ?e teploty varu r?zn?ch l?tek jsou r?zn?. Pokud nap??klad vezmeme v ?vahu oh?ev oleje, co? je slo?it? kapalina skl?daj?c? se z mnoha slo?ek, lze ji v procesu varu rozd?lit na n?kolik r?zn?ch l?tek. V tomto p??pad?, vzhledem k tomu, ?e body varu petroleje, benz?nu, nafty a topn?ho oleje jsou r?zn?, mohou b?t od sebe odd?leny odpa?ov?n?m a kondenzac? p?i r?zn?ch teplot?ch. Tento proces se obvykle ozna?uje jako frakcionace (obr. 3).

R??e. 3 Rozd?len? oleje na frakce ()

Jako ka?d? fyzik?ln? proces mus? b?t var charakterizov?n pomoc? n?jak? ??seln? hodnoty, takov? hodnota se naz?v? m?rn? v?parn? teplo.

Abyste pochopili fyzik?ln? v?znam t?to veli?iny, zva?te n?sleduj?c? p??klad: vezm?te 1 kg vody a p?ive?te ji k bodu varu, pot? zm??te, kolik tepla je pot?eba k ?pln?mu odpa?en? t?to vody (bez tepeln?ch ztr?t) - tato hodnota bude se rovn? m?rn?mu teplu vypa?ov?n? vody. U jin? l?tky bude tato hodnota tepla jin? a bude se jednat o m?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? t?to l?tky.

M?rn? v?parn? teplo se ukazuje jako velmi d?le?it? vlastnost v modern?ch technologi?ch v?roby kov?. Ukazuje se, ?e nap?. p?i taven? a odpa?ov?n? ?eleza s n?slednou jeho kondenzac? a tuhnut?m vznik? krystalov? m???ka se strukturou, kter? poskytuje vy??? pevnost ne? p?vodn? vzorek.

Ozna?en?: specifick? skupensk? teplo vypa?ov?n? a kondenzace (n?kdy ozna?ovan? ).

jednotka m??en?: .

M?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? l?tek je stanoveno experimenty v laboratorn?ch podm?nk?ch a jeho hodnoty pro hlavn? l?tky jsou uvedeny v p??slu?n? tabulce.

Var, jak jsme vid?li, je tak? vypa?ov?n?, jen je doprov?zeno rychlou tvorbou a r?stem bublinek p?ry. Je z?ejm?, ?e p?i varu je nutn? p?iv?st do kapaliny ur?it? mno?stv? tepla. Toto mno?stv? tepla jde do tvorby p?ry. Krom? toho r?zn? kapaliny stejn? hmotnosti vy?aduj? r?zn? mno?stv? tepla, aby se p?em?nily na p?ru p?i bodu varu.

Experimenty uk?zaly, ?e odpa?en? vody o hmotnosti 1 kg p?i teplot? 100 °C vy?aduje 2,3 x 10 6 J energie. Na odpa?en? 1 kg odebran?ho etheru p?i teplot? 35 °C je pot?eba 0,4 10 6 J energie.

Proto, aby se teplota vypa?uj?c? se kapaliny nem?nila, je t?eba kapalin? dodat ur?it? mno?stv? tepla.

Fyzik?ln? veli?ina ukazuj?c?, kolik tepla je pot?eba k p?em?n? kapaliny o hmotnosti 1 kg na p?ru beze zm?ny teploty, se naz?v? m?rn? v?parn? teplo.

M?rn? v?parn? teplo se ozna?uje p?smenem L. Jeho jednotkou je 1 J / kg.

Experimenty prok?zaly, ?e m?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? vody p?i 100 °C je 2,3 10 6 J/kg. Jin?mi slovy, k p?em?n? 1 kg vody na p?ru o teplot? 100 °C je pot?eba energie 2,3 x 10 6 J. Proto je p?i bodu varu vnit?n? energie l?tky v parn?m stavu v?t?? ne? vnit?n? energie stejn? hmoty l?tky v kapaln?m stavu.

Tabulka 6
M?rn? v?parn? teplo ur?it?ch l?tek (p?i bodu varu a norm?ln?m atmosf?rick?m tlaku)

P?i kontaktu s chladn?m p?edm?tem doch?z? ke kondenzaci vodn? p?ry (obr. 25). V tomto p??pad? se uvol?uje energie absorbovan? p?i tvorb? p?ry. P?esn? experimenty ukazuj?, ?e p?i kondenzaci p?ra vyd? mno?stv? energie, kter? vstoupilo do jej? tvorby.

R??e. 25. Kondenzace p?ry

V d?sledku toho, kdy? se 1 kg vodn? p?ry p?em?n? p?i teplot? 100 °C na vodu o stejn? teplot?, uvoln? se 2,3 x 10 6 J energie. Jak je patrn? ze srovn?n? s jin?mi l?tkami (tabulka 6), tato energie je pom?rn? vysok?.

Energii uvoln?nou p?i kondenzaci p?ry lze vyu??t. Ve velk?ch tepeln?ch elektr?rn?ch p?ra pou??van? v turb?n?ch oh??v? vodu.

Takto oh??t? voda se pou??v? pro vyt?p?n? budov, v l?zn?ch, pr?deln?ch a pro dal?? dom?c? pot?eby.

Chcete-li vypo??tat mno?stv? tepla Q pot?ebn? k p?em?n? jak?koli hmotnosti kapaliny odebran? p?i bodu varu na p?ru, mus?te vyn?sobit m?rn? teplo odpa?ov?n? L hmotnost? m:

Z tohoto vzorce lze ur?it, ?e

m=Q/L, L=Q/m

Mno?stv? tepla uvoln?n?ho p?rou o hmotnosti m, kondenzuj?c? p?i bodu varu, se stanov? stejn?m vzorcem.

P??klad. Kolik energie je pot?eba k p?em?n? 2 kg vody o teplot? 20 °C na p?ru? Zapi?me si stav probl?mu a vy?e?me jej.

Ot?zky

1. Jak? je energie dod?van? kapalin? p?i varu?
2. Jak? je specifick? v?parn? teplo?
3. Jak lze experiment?ln? uk?zat, ?e se p?i kondenzaci p?ry uvol?uje energie?
4. Jakou energii uvoln? 1 kg vodn? p?ry p?i kondenzaci?
5. Kde se v technice vyu??v? energie uvoln?n? p?i kondenzaci vodn? p?ry?

Cvi?en? 16

1. Jak bychom m?li ch?pat, ?e m?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? vody je 2,3 10 6 J/kg?
2. Jak bychom m?li ch?pat, ?e m?rn? kondenza?n? teplo ?pavku je 1,4 10 6 J/kg?
3. Kter? z l?tek uveden?ch v tabulce 6 m? p?i p?em?n? z kapaln?ho skupenstv? na p?ru zv??en? vnit?n? energie v?ce? Odpov?? zd?vodn?te.
4. Kolik energie je pot?eba k p?em?n? 150 g vody na p?ru p?i 100 °C?
5. Kolik energie je t?eba vynalo?it, aby se voda o hmotnosti 5 kg odebran? o teplot? 0 °C p?ivedla k varu a odpa?ila?
6. Jak? mno?stv? energie uvoln? voda o hmotnosti 2 kg p?i ochlazen? ze 100 na 0 °C? Jak? mno?stv? energie se uvoln?, kdy? m?sto vody odebereme stejn? mno?stv? p?ry o teplot? 100 °C?

Cvi?en?

1. Podle tabulky 6 ur?ete, kter? z l?tek p?i p?em?n? z kapaln?ho skupenstv? na p?ru siln?ji roste vnit?n? energie. Odpov?? zd?vodn?te.
2. P?ipravte zpr?vu o jednom z t?mat (voliteln?).
3. Jak vznik? rosa, mr?z, d??? a sn?h.
4. Kolob?h vody v p??rod?.
5. Odl?v?n? kov?.

V?te, jak? je teplota uva?en? pol?vky? 100 ?С. Nic v?c, nic m??. P?i stejn? teplot? se konvice uva?? a t?stoviny se uva??. Co to znamen??

Pro? teplota vody uvnit? nevystoup? nad sto stup??, kdy? se kastrol nebo konvice neust?le oh??vaj? ho??c?m plynem? Faktem je, ?e kdy? voda dos?hne teploty sto stup??, ve?ker? p?ich?zej?c? tepeln? energie se spot?ebuje na p?echod vody do plynn?ho stavu, tedy odpa?ov?n?. Do sto stup?? doch?z? k odpa?ov?n? p?edev??m z povrchu a p?i dosa?en? t?to teploty se voda va??. Var je tak? vypa?ov?n?, ale pouze v cel?m objemu kapaliny. Uvnit? vody se tvo?? bublinky hork? p?ry, kter? jsou leh?? ne? voda, vyr??ej? na povrch a p?ra z nich unik? do vzduchu.

A? o sto stup?? se teplota vody p?i zah??t? zvy?uje. Po sto stupn?ch se p?i dal??m zah??v?n? teplota vodn? p?ry zv???. Ale dokud se v?echna voda nevyva?? p?i sto stupn?ch, jej? teplota se nezv???, bez ohledu na to, kolik energie pou?ijete. U? jsme p?i?li na to, kam tato energie sm??uje – k p?echodu vody do plynn?ho skupenstv?. Ale pokud takov? jev existuje, pak mus? existovat fyzik?ln? veli?ina, kter? tento jev popisuje. A takov? hodnota existuje. ??k? se tomu m?rn? v?parn? teplo.

M?rn? skupensk? teplo vypa?ov?n? vody

M?rn? v?parn? teplo je fyzik?ln? veli?ina, kter? ud?v? mno?stv? tepla pot?ebn?ho k p?em?n? 1 kg kapaliny na p?ru p?i bodu varu. M?rn? v?parn? teplo se ozna?uje p?smenem L. A m?rnou jednotkou je joule na kilogram (1 J / kg).

Specifick? v?parn? teplo lze zjistit ze vzorce:

kde Q je mno?stv? tepla,
m - t?lesn? hmotnost.

Mimochodem, vzorec je stejn? jako pro v?po?et m?rn?ho tepla t?n?, rozd?l je pouze v ozna?en?. l a L

Empiricky byly zji?t?ny hodnoty m?rn?ho tepla vypa?ov?n? r?zn?ch l?tek a sestaveny tabulky, ze kter?ch lze pro ka?dou l?tku zjistit data. M?rn? v?parn? teplo vody tedy je 2,3*106 J/kg. To znamen?, ?e na ka?d? kilogram vody je t?eba vynalo?it mno?stv? energie rovnaj?c? se 2,3 * 106 J, aby se p?em?nila na p?ru. Voda by ale z?rove? u? m?la m?t bod varu. Pokud m?la voda zpo??tku ni??? teplotu, pak je nutn? vypo??tat mno?stv? tepla, kter? bude pot?eba k oh?evu vody na sto stup??.

V re?ln?ch podm?nk?ch je ?asto nutn? ur?it pot?ebn? mno?stv? tepla p?em?na ur?it? hmotnosti kapaliny na p?ru, proto se ?ast?ji mus?me vypo??dat se vzorcem ve tvaru: Q \u003d Lm a hodnoty m?rn?ho tepla odpa?ov?n? pro konkr?tn? l?tku jsou p?evzaty z hotov?ch tabulek.