Maxsus issiqlik

Maxsus issiqlik sig'imi - bu moddaning haroratini oshirish uchun zarur bo'lgan Joul (J) dagi issiqlik miqdori. Maxsus issiqlik sig'imi haroratning funktsiyasidir. Gazlar uchun doimiy bosimdagi va doimiy hajmdagi o'ziga xos issiqlikni farqlash kerak.

Erishishning o'ziga xos issiqligi

Qattiq jismning solishtirma erish issiqligi - bu erish nuqtasida 1 kg moddani qattiq holatdan suyuq holatga o'tkazish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori J.

Bug'lanishning yashirin issiqligi

Suyuqlikning bug'lanishining yashirin issiqligi - 1 kg suyuqlikni qaynash nuqtasida bug'lash uchun zarur bo'lgan J issiqlik miqdori. Bug'lanishning yashirin issiqligi bosimga juda bog'liq. Misol: agar 1 kg suv bo'lgan idishga 100 ° C haroratda (dengiz sathida) issiqlik berilsa, suv termometr ko'rsatkichida hech qanday o'zgarishsiz 1023 kJ yashirin issiqlikni oladi. Shu bilan birga, suyuqlikdan bug'ga agregatsiya holatida o'zgarish bo'ladi. Suv tomonidan yutilgan issiqlik bug'lanishning yashirin issiqligi deb ataladi. Bug '1023 kJ tejaydi, chunki bu energiya agregatsiya holatini o'zgartirish uchun kerak edi.

Kondensatsiyaning yashirin issiqligi

Teskari jarayonda, 1 kg suv bug'idan 100 ° C da (dengiz sathida) issiqlik chiqarilganda, bug' termometr ko'rsatkichlarini o'zgartirmasdan 1023 kJ issiqlik chiqaradi. Shu bilan birga, bug'dan suyuqlikka agregatsiya holatida o'zgarish bo'ladi. Suv tomonidan yutilgan issiqlik kondensatsiyaning yashirin issiqligi deb ataladi.

1. Harorat va bosim

Termal o'lchovlar

Harorat yoki issiqlik INTENSITY termometr bilan o'lchanadi. Ushbu qo'llanmada ko'pgina haroratlar Selsiy (?C) graduslarida berilgan, lekin ba'zida Farengeyt (?F) darajalari ham qo'llaniladi. Harorat qiymati issiqlikning haqiqiy miqdori haqida emas, balki faqat issiqlik intensivligi yoki sezgir issiqlik haqida gapiradi. Biror kishi uchun qulay harorat 21 dan 27 ° C gacha. Ushbu harorat oralig'ida odam o'zini eng qulay his qiladi. Har qanday harorat bu diapazondan yuqori yoki past bo'lsa, odam uni issiq yoki sovuq deb qabul qiladi. Fanda "mutlaq nol" tushunchasi mavjud - bu haroratda tanadan barcha issiqlik chiqariladi. Mutlaq nol harorat -273 ° S deb belgilangan. Mutlaq noldan yuqori haroratdagi har qanday modda ma'lum miqdorda issiqlikni o'z ichiga oladi. Konditsionerlik asoslarini tushunish uchun bosim, harorat va agregatsiya holati o'rtasidagi munosabatni ham tushunish kerak. Sayyoramiz havo, boshqacha aytganda gaz bilan o'ralgan. Gazdagi bosim barcha yo'nalishlarda teng ravishda uzatiladi. Atrofimizdagi gaz 21% kislorod va 78% azotdan iborat. Qolgan 1% ni boshqa nodir gazlar egallaydi. Gazlarning bunday birikmasi atmosfera deb ataladi. U yer yuzasidan bir necha yuz kilometr balandlikda cho?zilgan va tortishish kuchi ta'sirida bir-biriga bog?langan. Dengiz sathida atmosfera bosimi 1,0 bar va suvning qaynash nuqtasi 100 ° S ni tashkil qiladi. Dengiz sathidan har qanday nuqtada atmosfera bosimi pastroq, suvning qaynash nuqtasi ham past bo'ladi. Bosim 0,38 bargacha kamaytirilganda suvning qaynash nuqtasi 75 ° S, 0,12 bar bosimda esa - 50 ° S ni tashkil qiladi. Agar suvning qaynash nuqtasi bosimning pasayishiga ta'sir qilsa, bosimning oshishi ham unga ta'sir qiladi, deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri keladi. Masalan, bug 'qozonidir!

Qo'shimcha ma'lumot: Farengeyt graduslarini Selsiy gradusiga qanday aylantirish mumkin va aksincha: C = 5/9 x (F - 32). F = (9/5 x C)+32. Kelvin = C + 273. Rankine = F + 460.

Ushbu darsda biz bug'lanishning qaynash kabi turiga e'tibor qaratamiz, uning avval ko'rib chiqilgan bug'lanish jarayonidan farqlarini muhokama qilamiz, qaynash nuqtasi kabi qiymatni kiritamiz va nimaga bog'liqligini muhokama qilamiz. Dars oxirida biz bug'lanish jarayonini tavsiflovchi juda muhim miqdor - bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligi bilan tanishamiz.

Mavzu: Moddaning agregat holatlari

Dars: qaynatib oling. Bug'lanish va kondensatsiyalanishning o'ziga xos issiqligi

Oxirgi darsda biz bug'lanish turlaridan biri - bug'lanishni ko'rib chiqdik va bu jarayonning xususiyatlarini ta'kidladik. Bugun biz bug'lanishning qaynash jarayoni kabi turini muhokama qilamiz va bug'lanish jarayonini raqamli tavsiflovchi qiymatni - bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligini kiritamiz.

Ta'rif.Qaynatish(1-rasm) suyuqlikning bug 'pufakchalari hosil bo'lishi bilan birga bo'lgan va ma'lum bir haroratda suyuqlikning butun hajmida sodir bo'ladigan, qaynash nuqtasi deb ataladigan, gaz holatiga intensiv o'tish jarayonidir.

Keling, bug'lanishning ikki turini bir-biri bilan taqqoslaylik. Qaynatish jarayoni bug'lanish jarayonidan ko'ra kuchliroqdir. Bundan tashqari, biz eslaganimizdek, bug'lanish jarayoni erish nuqtasidan yuqori bo'lgan har qanday haroratda va qaynash jarayoni - qat'iy ravishda ma'lum bir haroratda sodir bo'ladi, bu moddalarning har biri uchun farq qiladi va qaynash nuqtasi deb ataladi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, bug'lanish faqat suyuqlikning erkin yuzasidan, ya'ni uni atrofdagi gazlardan chegaralovchi maydondan sodir bo'ladi va qaynash darhol butun hajmdan sodir bo'ladi.

Keling, qaynatish jarayonini batafsil ko'rib chiqaylik. Ko'pchiligimiz qayta-qayta duch kelgan vaziyatni tasavvur qilaylik - bu ma'lum bir idishda, masalan, yirtqichlardan suvni isitish va qaynatishdir. Isitish jarayonida suvga ma'lum miqdorda issiqlik o'tadi, bu uning ichki energiyasining oshishiga va molekulyar harakat faolligining oshishiga olib keladi. Bu jarayon molekulyar harakat energiyasi qaynash uchun etarli bo'lgunga qadar ma'lum bir bosqichga qadar davom etadi.

Suvda erigan gazlar (yoki boshqa aralashmalar) mavjud bo'lib, ular uning tarkibida ajralib chiqadi, bu esa bug'lanish markazlarining paydo bo'lishiga olib keladi. Ya'ni, aynan shu markazlarda bug 'chiqariladi va qaynash paytida kuzatiladigan suvning butun hajmida pufakchalar hosil bo'ladi. Bu pufakchalar havo emas, balki qaynash jarayonida hosil bo'lgan bug' ekanligini tushunish muhimdir. Pufakchalar paydo bo'lgandan so'ng, ulardagi bug 'miqdori ortadi va ular hajmi kattalasha boshlaydi. Ko'pincha, pufakchalar dastlab idishning devorlari yaqinida hosil bo'ladi va darhol yuzaga chiqmaydi; birinchidan, ular hajmi kattalashib, Arximedning kuchayib borayotgan kuchi ta'sirida bo'ladi, so'ngra devordan ajralib, sirtga ko'tariladi va u erda bug'ning bir qismini yorilib chiqaradi.

Shuni ta'kidlash kerakki, barcha bug 'pufakchalari bir vaqtning o'zida suvning erkin yuzasiga etib bormaydi. Qaynatish jarayonining boshida suv hali ham bir tekis qizdirilmaydi va issiqlik uzatish jarayoni sodir bo'ladigan pastki qatlamlar, hatto konveksiya jarayonini hisobga olgan holda, yuqoridan ham issiqroq. Bu pastdan ko'tarilgan bug 'pufakchalari hali suvning erkin yuzasiga etib bormagan sirt tarangligi fenomeni tufayli qulab tushishiga olib keladi. Shu bilan birga, pufakchalar ichidagi bug 'suvga o'tadi va shu bilan uni qo'shimcha ravishda isitadi va suvni butun hajmda bir xil isitish jarayonini tezlashtiradi. Natijada, suv deyarli bir tekis qizdirilganda, deyarli barcha bug 'pufakchalari suv yuzasiga chiqa boshlaydi va kuchli bug'lanish jarayoni boshlanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, suyuqlikni issiqlik bilan ta'minlash intensivligi oshirilsa ham, qaynash jarayoni sodir bo'ladigan harorat o'zgarishsiz qoladi. Oddiy so'zlar bilan aytganda, agar siz qaynatish jarayonida qozonga gaz qo'shsangiz, u suv idishini isitadi, bu faqat qaynatishning intensivligini oshiradi va suyuqlikning haroratini oshirmaydi. Agar qaynash jarayoniga jiddiyroq nazar tashlasak, shuni ta'kidlash kerakki, suvda qaynash nuqtasidan yuqori qizib ketishi mumkin bo'lgan joylar mavjud, ammo bunday qizib ketishning kattaligi, qoida tariqasida, bir yoki bir necha martadan oshmaydi. daraja va suyuqlikning umumiy hajmida ahamiyatsiz. Oddiy bosimdagi suvning qaynash nuqtasi 100 ° C dir.

Suvni qaynatish jarayonida siz qaynash deb ataladigan o'ziga xos tovushlar bilan birga bo'lishini sezishingiz mumkin. Bu tovushlar faqat tasvirlangan bug 'pufakchalarining qulashi jarayoni tufayli paydo bo'ladi.

Boshqa suyuqliklarni qaynatish jarayonlari suvni qaynatish bilan bir xil tarzda boradi. Ushbu jarayonlardagi asosiy farq moddalarning turli qaynash nuqtalari bo'lib, ular normal atmosfera bosimida allaqachon jadval ko'rsatkichlari bilan o'lchanadi. Keling, ushbu haroratlarning asosiy qiymatlarini jadvalda ko'rsatamiz.

Qizig'i shundaki, suyuqliklarning qaynash nuqtasi atmosfera bosimi qiymatiga bog'liq, shuning uchun biz jadvaldagi barcha qiymatlar normal atmosfera bosimida berilganligini ko'rsatdik. Havo bosimi ortganda suyuqlikning qaynash nuqtasi ham ortadi, pasayganda esa, aksincha, pasayadi.

Qaynish nuqtasining atrof-muhit bosimiga bog'liqligi bosimli pishirgich kabi mashhur oshxona asbobining ishlash printsipi uchun asosdir (2-rasm). Bu mahkam yopilgan qopqoqli idish bo'lib, uning ostida suvning bug'lanishi jarayonida bug 'bilan havo bosimi 2 atmosfera bosimiga etadi, bu esa undagi suvning qaynash nuqtasining oshishiga olib keladi. ga. Shu sababli, undagi oziq-ovqat bo'lgan suv odatdagidan () yuqori haroratgacha qizish imkoniyatiga ega va pishirish jarayoni tezlashadi. Ushbu effekt tufayli qurilma o'z nomini oldi.

Guruch. 2. bosimli pishirgich ()

Atmosfera bosimining pasayishi bilan suyuqlikning qaynash nuqtasining pasayishi bilan bog'liq vaziyat ham hayotdan misolga ega, ammo ko'p odamlar uchun endi har kuni emas. Bu misol alpinistlarning tog'li hududlarda sayohatiga taalluqlidir. Ma'lum bo'lishicha, 3000-5000 m balandlikda joylashgan hududda atmosfera bosimining pasayishi tufayli suvning qaynash nuqtasi undan ham pastroq qiymatlarga tushadi, bu esa piyoda pishirishda qiyinchiliklarga olib keladi, chunki samarali issiqlik uchun oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash Bu holda, odatdagi sharoitlarga qaraganda ancha uzoqroq vaqt talab etiladi. Taxminan 7000 m balandlikda suvning qaynash nuqtasiga etadi, bu esa bunday sharoitda ko'plab mahsulotlarni pishirishni imkonsiz qiladi.

Moddalarni ajratishning ba'zi texnologiyalari turli moddalarning qaynash nuqtalari har xil bo'lishiga asoslanadi. Masalan, ko`p komponentlardan tashkil topgan murakkab suyuqlik bo`lgan neftni qizdirilishini ko`rib chiqsak, qaynatish jarayonida uni bir necha xil moddalarga bo`lish mumkin. Bunda kerosin, benzin, nafta va mazutning qaynash temperaturalari har xil bo’lganligi sababli ularni turli haroratlarda bug’lanish va kondensatsiyalash yo’li bilan bir-biridan ajratish mumkin. Bu jarayon odatda fraksiyalash deb ataladi (3-rasm).

Guruch. 3 Yog'ni fraktsiyalarga ajratish ()

Har qanday jismoniy jarayon singari, qaynatish ham qandaydir raqamli qiymatdan foydalangan holda tavsiflanishi kerak, bunday qiymat bug'lanishning o'ziga xos issiqligi deb ataladi.

Ushbu miqdorning jismoniy ma'nosini tushunish uchun quyidagi misolni ko'rib chiqing: 1 kg suv oling va uni qaynash nuqtasiga keltiring, so'ngra bu suvni to'liq bug'lantirish uchun qancha issiqlik kerakligini o'lchang (issiqlik yo'qotishlaridan tashqari) - bu qiymat suvning bug'lanishning solishtirma issiqligiga teng bo'lishi kerak. Boshqa modda uchun issiqlikning bu qiymati boshqacha bo'ladi va bu moddaning bug'lanishining o'ziga xos issiqligi bo'ladi.

Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi metall ishlab chiqarishning zamonaviy texnologiyalarida juda muhim xususiyatga aylanadi. Ma'lum bo'lishicha, masalan, temirning erishi va bug'lanishi, so'ngra uning kondensatsiyasi va qotib qolishi paytida, dastlabki namunaga qaraganda yuqori quvvatni ta'minlaydigan strukturaga ega kristall panjara hosil bo'ladi.

Belgilanish: bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligi (ba'zan belgilanadi).

o'lchov birligi: .

Moddalarning o'ziga xos bug'lanish issiqligi laboratoriya sharoitida tajribalar bilan aniqlanadi va uning asosiy moddalar uchun qiymatlari tegishli jadvalda keltirilgan.

Ushbu darsda biz bug'lanishning qaynash kabi turiga e'tibor qaratamiz, uning avval ko'rib chiqilgan bug'lanish jarayonidan farqlarini muhokama qilamiz, qaynash nuqtasi kabi qiymatni kiritamiz va nimaga bog'liqligini muhokama qilamiz. Dars oxirida biz bug'lanish jarayonini tavsiflovchi juda muhim miqdor - bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligi bilan tanishamiz.

Mavzu: Moddaning agregat holatlari

Dars: qaynatib oling. Bug'lanish va kondensatsiyalanishning o'ziga xos issiqligi

Oxirgi darsda biz bug'lanish turlaridan biri - bug'lanishni ko'rib chiqdik va bu jarayonning xususiyatlarini ta'kidladik. Bugun biz bug'lanishning qaynash jarayoni kabi turini muhokama qilamiz va bug'lanish jarayonini raqamli tavsiflovchi qiymatni - bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligini kiritamiz.

Ta'rif.Qaynatish(1-rasm) suyuqlikning bug 'pufakchalari hosil bo'lishi bilan birga bo'lgan va ma'lum bir haroratda suyuqlikning butun hajmida sodir bo'ladigan, qaynash nuqtasi deb ataladigan, gaz holatiga intensiv o'tish jarayonidir.

Keling, bug'lanishning ikki turini bir-biri bilan taqqoslaylik. Qaynatish jarayoni bug'lanish jarayonidan ko'ra kuchliroqdir. Bundan tashqari, biz eslaganimizdek, bug'lanish jarayoni erish nuqtasidan yuqori bo'lgan har qanday haroratda va qaynash jarayoni - qat'iy ravishda ma'lum bir haroratda sodir bo'ladi, bu moddalarning har biri uchun farq qiladi va qaynash nuqtasi deb ataladi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, bug'lanish faqat suyuqlikning erkin yuzasidan, ya'ni uni atrofdagi gazlardan chegaralovchi maydondan sodir bo'ladi va qaynash darhol butun hajmdan sodir bo'ladi.

Keling, qaynatish jarayonini batafsil ko'rib chiqaylik. Ko'pchiligimiz qayta-qayta duch kelgan vaziyatni tasavvur qilaylik - bu ma'lum bir idishda, masalan, yirtqichlardan suvni isitish va qaynatishdir. Isitish jarayonida suvga ma'lum miqdorda issiqlik o'tadi, bu uning ichki energiyasining oshishiga va molekulyar harakat faolligining oshishiga olib keladi. Bu jarayon molekulyar harakat energiyasi qaynash uchun etarli bo'lgunga qadar ma'lum bir bosqichga qadar davom etadi.

Suvda erigan gazlar (yoki boshqa aralashmalar) mavjud bo'lib, ular uning tarkibida ajralib chiqadi, bu esa bug'lanish markazlarining paydo bo'lishiga olib keladi. Ya'ni, aynan shu markazlarda bug 'chiqariladi va qaynash paytida kuzatiladigan suvning butun hajmida pufakchalar hosil bo'ladi. Bu pufakchalar havo emas, balki qaynash jarayonida hosil bo'lgan bug' ekanligini tushunish muhimdir. Pufakchalar paydo bo'lgandan so'ng, ulardagi bug 'miqdori ortadi va ular hajmi kattalasha boshlaydi. Ko'pincha, pufakchalar dastlab idishning devorlari yaqinida hosil bo'ladi va darhol yuzaga chiqmaydi; birinchidan, ular hajmi kattalashib, Arximedning kuchayib borayotgan kuchi ta'sirida bo'ladi, so'ngra devordan ajralib, sirtga ko'tariladi va u erda bug'ning bir qismini yorilib chiqaradi.

Shuni ta'kidlash kerakki, barcha bug 'pufakchalari bir vaqtning o'zida suvning erkin yuzasiga etib bormaydi. Qaynatish jarayonining boshida suv hali ham bir tekis qizdirilmaydi va issiqlik uzatish jarayoni sodir bo'ladigan pastki qatlamlar, hatto konveksiya jarayonini hisobga olgan holda, yuqoridan ham issiqroq. Bu pastdan ko'tarilgan bug 'pufakchalari hali suvning erkin yuzasiga etib bormagan sirt tarangligi fenomeni tufayli qulab tushishiga olib keladi. Shu bilan birga, pufakchalar ichidagi bug 'suvga o'tadi va shu bilan uni qo'shimcha ravishda isitadi va suvni butun hajmda bir xil isitish jarayonini tezlashtiradi. Natijada, suv deyarli bir tekis qizdirilganda, deyarli barcha bug 'pufakchalari suv yuzasiga chiqa boshlaydi va kuchli bug'lanish jarayoni boshlanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, suyuqlikni issiqlik bilan ta'minlash intensivligi oshirilsa ham, qaynash jarayoni sodir bo'ladigan harorat o'zgarishsiz qoladi. Oddiy so'zlar bilan aytganda, agar siz qaynatish jarayonida qozonga gaz qo'shsangiz, u suv idishini isitadi, bu faqat qaynatishning intensivligini oshiradi va suyuqlikning haroratini oshirmaydi. Agar qaynash jarayoniga jiddiyroq nazar tashlasak, shuni ta'kidlash kerakki, suvda qaynash nuqtasidan yuqori qizib ketishi mumkin bo'lgan joylar mavjud, ammo bunday qizib ketishning kattaligi, qoida tariqasida, bir yoki bir necha martadan oshmaydi. daraja va suyuqlikning umumiy hajmida ahamiyatsiz. Oddiy bosimdagi suvning qaynash nuqtasi 100 ° C dir.

Suvni qaynatish jarayonida siz qaynash deb ataladigan o'ziga xos tovushlar bilan birga bo'lishini sezishingiz mumkin. Bu tovushlar faqat tasvirlangan bug 'pufakchalarining qulashi jarayoni tufayli paydo bo'ladi.

Boshqa suyuqliklarni qaynatish jarayonlari suvni qaynatish bilan bir xil tarzda boradi. Ushbu jarayonlardagi asosiy farq moddalarning turli qaynash nuqtalari bo'lib, ular normal atmosfera bosimida allaqachon jadval ko'rsatkichlari bilan o'lchanadi. Keling, ushbu haroratlarning asosiy qiymatlarini jadvalda ko'rsatamiz.

Qizig'i shundaki, suyuqliklarning qaynash nuqtasi atmosfera bosimi qiymatiga bog'liq, shuning uchun biz jadvaldagi barcha qiymatlar normal atmosfera bosimida berilganligini ko'rsatdik. Havo bosimi ortganda suyuqlikning qaynash nuqtasi ham ortadi, pasayganda esa, aksincha, pasayadi.

Qaynish nuqtasining atrof-muhit bosimiga bog'liqligi bosimli pishirgich kabi mashhur oshxona asbobining ishlash printsipi uchun asosdir (2-rasm). Bu mahkam yopilgan qopqoqli idish bo'lib, uning ostida suvning bug'lanishi jarayonida bug 'bilan havo bosimi 2 atmosfera bosimiga etadi, bu esa undagi suvning qaynash nuqtasining oshishiga olib keladi. ga. Shu sababli, undagi oziq-ovqat bo'lgan suv odatdagidan () yuqori haroratgacha qizish imkoniyatiga ega va pishirish jarayoni tezlashadi. Ushbu effekt tufayli qurilma o'z nomini oldi.

Guruch. 2. bosimli pishirgich ()

Atmosfera bosimining pasayishi bilan suyuqlikning qaynash nuqtasining pasayishi bilan bog'liq vaziyat ham hayotdan misolga ega, ammo ko'p odamlar uchun endi har kuni emas. Bu misol alpinistlarning tog'li hududlarda sayohatiga taalluqlidir. Ma'lum bo'lishicha, 3000-5000 m balandlikda joylashgan hududda atmosfera bosimining pasayishi tufayli suvning qaynash nuqtasi undan ham pastroq qiymatlarga tushadi, bu esa piyoda pishirishda qiyinchiliklarga olib keladi, chunki samarali issiqlik uchun oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash Bu holda, odatdagi sharoitlarga qaraganda ancha uzoqroq vaqt talab etiladi. Taxminan 7000 m balandlikda suvning qaynash nuqtasiga etadi, bu esa bunday sharoitda ko'plab mahsulotlarni pishirishni imkonsiz qiladi.

Moddalarni ajratishning ba'zi texnologiyalari turli moddalarning qaynash nuqtalari har xil bo'lishiga asoslanadi. Masalan, ko`p komponentlardan tashkil topgan murakkab suyuqlik bo`lgan neftni qizdirilishini ko`rib chiqsak, qaynatish jarayonida uni bir necha xil moddalarga bo`lish mumkin. Bunda kerosin, benzin, nafta va mazutning qaynash temperaturalari har xil bo’lganligi sababli ularni turli haroratlarda bug’lanish va kondensatsiyalash yo’li bilan bir-biridan ajratish mumkin. Bu jarayon odatda fraksiyalash deb ataladi (3-rasm).

Guruch. 3 Yog'ni fraktsiyalarga ajratish ()

Har qanday jismoniy jarayon singari, qaynatish ham qandaydir raqamli qiymatdan foydalangan holda tavsiflanishi kerak, bunday qiymat bug'lanishning o'ziga xos issiqligi deb ataladi.

Ushbu miqdorning jismoniy ma'nosini tushunish uchun quyidagi misolni ko'rib chiqing: 1 kg suv oling va uni qaynash nuqtasiga keltiring, so'ngra bu suvni to'liq bug'lantirish uchun qancha issiqlik kerakligini o'lchang (issiqlik yo'qotishlaridan tashqari) - bu qiymat suvning bug'lanishning solishtirma issiqligiga teng bo'lishi kerak. Boshqa modda uchun issiqlikning bu qiymati boshqacha bo'ladi va bu moddaning bug'lanishining o'ziga xos issiqligi bo'ladi.

Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi metall ishlab chiqarishning zamonaviy texnologiyalarida juda muhim xususiyatga aylanadi. Ma'lum bo'lishicha, masalan, temirning erishi va bug'lanishi, so'ngra uning kondensatsiyasi va qotib qolishi paytida, dastlabki namunaga qaraganda yuqori quvvatni ta'minlaydigan strukturaga ega kristall panjara hosil bo'ladi.

Belgilanish: bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligi (ba'zan belgilanadi).

o'lchov birligi: .

Moddalarning o'ziga xos bug'lanish issiqligi laboratoriya sharoitida tajribalar bilan aniqlanadi va uning asosiy moddalar uchun qiymatlari tegishli jadvalda keltirilgan.

Qaynatish, biz ko'rganimizdek, bug'lanishdir, faqat bug 'pufakchalarining tez shakllanishi va o'sishi bilan birga keladi. Ko'rinib turibdiki, qaynatish paytida suyuqlikka ma'lum miqdorda issiqlik olib kelish kerak. Bu issiqlik miqdori bug' hosil bo'lishiga ketadi. Bundan tashqari, bir xil massadagi turli xil suyuqliklarni qaynash nuqtasida bug'ga aylantirish uchun har xil issiqlik miqdori talab qilinadi.

Tajribalar shuni ko'rsatdiki, 1 kg og'irlikdagi suvni 100 ° C haroratda bug'lash uchun 2,3 x 10 6 J energiya kerak bo'ladi. 35 °C haroratda olingan 1 kg efirning bug'lanishi uchun 0,4 10 6 J energiya kerak bo'ladi.

Shuning uchun, bug'langan suyuqlikning harorati o'zgarmasligi uchun suyuqlikka ma'lum miqdorda issiqlik berilishi kerak.

Haroratni o'zgartirmasdan, massasi 1 kg bo'lgan suyuqlikni bug'ga aylantirish uchun qancha issiqlik kerakligini ko'rsatadigan fizik miqdorga bug'lanishning solishtirma issiqligi deyiladi.

Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi L harfi bilan belgilanadi. Uning birligi 1 J / kg.

Tajribalar shuni ko'rsatdiki, 100 ° C da suvning o'ziga xos bug'lanish issiqligi 2,3 10 6 J / kg ni tashkil qiladi. Boshqacha qilib aytganda, 1 kg suvni 100 °C haroratda bug'ga aylantirish uchun 2,3 x 10 6 J energiya kerak bo'ladi. Shuning uchun qaynash nuqtasida bug 'holatidagi moddaning ichki energiyasi suyuqlik holatidagi bir xil massadagi moddaning ichki energiyasidan kattaroqdir.

6-jadval
Ayrim moddalarning bug'lanishning o'ziga xos issiqligi (qaynoq nuqtasida va normal atmosfera bosimida)

Sovuq ob'ekt bilan aloqa qilganda, suv bug'lari kondensatsiyalanadi (25-rasm). Bunday holda, bug 'hosil bo'lganda so'rilgan energiya chiqariladi. Aniq tajribalar shuni ko'rsatadiki, kondensatsiyalanganda bug 'uning hosil bo'lishiga kirgan energiya miqdorini beradi.

Guruch. 25. Bug 'kondensatsiyasi

Binobarin, 100 °C haroratda 1 kg suv bug'ini bir xil haroratdagi suvga aylantirganda, 2,3 x 10 6 J energiya ajralib chiqadi. Boshqa moddalar bilan taqqoslashdan ko'rinib turibdiki (6-jadval), bu energiya ancha katta.

Bug'ning kondensatsiyasi paytida chiqarilgan energiyadan foydalanish mumkin. Yirik issiqlik elektr stansiyalarida turbinalarda ishlatiladigan bug? suvni isitadi.

Shu tarzda isitiladigan suv binolarni isitish, hammom, kir yuvish va boshqa maishiy ehtiyojlar uchun ishlatiladi.

Qaynish nuqtasida olingan suyuqlikning har qanday massasini bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan Q issiqlik miqdorini hisoblash uchun L bug'lanishning o'ziga xos issiqligini m massasiga ko'paytirish kerak:

Ushbu formuladan shuni aniqlash mumkin

m=Q/L, L=Q/m

Qaynatish nuqtasida kondensatsiyalanadigan m massali bug 'chiqaradigan issiqlik miqdori xuddi shu formula bilan aniqlanadi.

Misol. 20°C da 2 kg suvni bug‘ga aylantirish uchun qancha energiya kerak bo‘ladi? Keling, masalaning shartini yozamiz va uni hal qilamiz.

Savollar

1. Qaynatish jarayonida suyuqlikka qanday energiya beriladi?
2. Bug'lanishning solishtirma issiqligi nimaga teng?
3. Bug 'kondensatsiyalanganda energiya ajralib chiqishini eksperimental tarzda qanday ko'rsatish mumkin?
4. Kondensatsiya paytida 1 kg suv bug'i qanday energiya chiqaradi?
5. Suv bug'ining kondensatsiyasi paytida ajralib chiqadigan energiya texnologiyada qayerda ishlatiladi?

16-mashq

1. Suvning o'ziga xos bug'lanish issiqligi 2,3 10 6 J/kg ekanligini qanday tushunish kerak?
2. Ammiak kondensatsiyasining solishtirma issiqligi 1,4 10 6 J/kg ekanligini qanday tushunish kerak?
3. 6-jadvalda keltirilgan moddalardan qaysi biri suyuq holatdan bug’ga o’tganda ichki energiya ko’proq oshadi? Javobni asoslang.
4. 150 g suvni 100°C da bug‘ga aylantirish uchun qancha energiya kerak bo‘ladi?
5. 0 ° C haroratda olingan massasi 5 kg suvni qaynatish va bug'lantirish uchun qancha energiya sarflash kerak?
6. 100 dan 0 °C gacha sovutilganda massasi 2 kg suv qancha energiya chiqaradi? Agar suv o‘rniga 100 °C da bir xil miqdordagi bug‘ olsak, qancha energiya ajralib chiqadi?

Mashq qilish

1. 6-jadvalga ko'ra moddalarning qaysi biri suyuq holatdan bug'ga o'tganda ichki energiya kuchliroq kuchayishini aniqlang. Javobni asoslang.
2. Mavzulardan biri bo'yicha hisobot tayyorlang (ixtiyoriy).
3. Shudring, ayoz, yomg'ir va qor qanday hosil bo'ladi.
4. Tabiatdagi suv aylanishi.
5. Metall quyish.

Qaynatilgan oshning harorati qanday ekanligini bilasizmi? 100 ?S. Ko'p emas, kam emas. Xuddi shu haroratda choynak qaynatiladi va makaron qaynatiladi. Bu nima degani?

Kostryulka yoki choynak doimiy ravishda yonayotgan gaz bilan qizdirilganda, nima uchun ichidagi suvning harorati yuz darajadan oshmaydi? Gap shundaki, suv yuz daraja haroratga yetganda, barcha kiruvchi issiqlik energiyasi suvning gaz holatiga o'tishiga, ya'ni bug'lanishga sarflanadi. Yuz darajaga qadar bug'lanish asosan sirtdan sodir bo'ladi va bu haroratga yetganda, suv qaynaydi. Qaynatish ham bug'lanishdir, lekin faqat suyuqlikning butun hajmida. Suv ichida issiq bug 'pufakchalari hosil bo'ladi va suvdan engilroq bo'lgan bu pufakchalar sirtga chiqadi va ulardan bug' havoga chiqadi.

Yuz darajagacha, suvning harorati qizdirilganda ko'tariladi. Yuz darajadan so'ng, keyingi isitish bilan suv bug'ining harorati oshadi. Ammo butun suv yuz daraja qaynab ketguncha, qancha energiya sarflamang, uning harorati ko'tarilmaydi. Biz allaqachon bu energiya qaerga ketishini aniqladik - suvning gaz holatiga o'tishi. Ammo agar bunday hodisa mavjud bo'lsa, unda bo'lishi kerak bu hodisani tavsiflovchi jismoniy miqdor. Va bunday qiymat mavjud. Bu bug'lanishning o'ziga xos issiqligi deb ataladi.

Suv bug'lanishining o'ziga xos issiqligi

Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi - bu 1 kg suyuqlikni qaynash nuqtasida bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorini ko'rsatadigan jismoniy miqdor. Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi L harfi bilan belgilanadi va o'lchov birligi kilogramm boshiga joule (1 J / kg).

Bug'lanishning o'ziga xos issiqligini quyidagi formuladan topish mumkin:

Bu erda Q - issiqlik miqdori,
m - tana vazni.

Aytgancha, formula eritishning o'ziga xos issiqligini hisoblash bilan bir xil, farq faqat belgilashda. l va L

Empirik tarzda turli moddalarning bug'lanishning o'ziga xos issiqligining qiymatlari topildi va har bir modda uchun ma'lumotlarni topish mumkin bo'lgan jadvallar tuzildi. Shunday qilib, suvning bug'lanishning o'ziga xos issiqligi 2,3*106 J/kg. Bu shuni anglatadiki, har bir kilogramm suv uchun uni bug'ga aylantirish uchun 2,3 * 106 J ga teng energiya sarflanishi kerak. Lekin ayni paytda suv allaqachon qaynash nuqtasiga ega bo'lishi kerak. Agar suv dastlab pastroq haroratda bo'lsa, unda suvni yuz darajaga qadar isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorini hisoblash kerak.

Haqiqiy sharoitda ko'pincha talab qilinadigan issiqlik miqdorini aniqlash kerak suyuqlikning ma'lum bir massasini bug'ga aylantirish; shuning uchun ko'pincha quyidagi formula bilan shug'ullanish kerak: Q \u003d Lm va ma'lum bir modda uchun bug'lanishning o'ziga xos issiqligining qiymatlari tayyor jadvallardan olinadi.