Me kaikki tiedämme, että vesi kattilassa kiehuu 100°C:ssa. Mutta oletko huomannut, että veden lämpötila ei muutu kiehumisen aikana? Kysymys kuuluu - mihin syntyvä energia menee, jos pidämme säiliötä jatkuvasti tulessa? Se muuttaa nesteen höyryksi. Siten veden siirtymiseksi kaasumaiseen tilaan tarvitaan jatkuvaa lämmön syöttöä. Se, kuinka paljon kilogrammaa nestettä tarvitaan muuttamaan samanlämpöiseksi höyryksi, määrittää fysikaalinen suure, jota kutsutaan veden ominaishöyryslämpöksi.

Keittäminen vaatii energiaa. Suurin osa siitä käytetään katkaisemaan atomien ja molekyylien välisiä kemiallisia sidoksia, jolloin muodostuu höyrykuplia, ja pienempi osa käytetään höyryn laajentamiseen, eli niin, että muodostuneet kuplat voivat räjähtää ja vapauttaa sen. Koska neste laittaa kaiken energiansa siirtymiseen kaasumaiseen tilaan, sen "voimat" loppuvat. Jatkuvaa energian uusiutumista ja kiehumisen pidentämistä varten astiaan on tuotava enemmän ja enemmän lämpöä nesteellä. Kattila, kaasupoltin tai mikä tahansa muu lämmityslaite voi tarjota sen sisäänvirtauksen. Kiehumisen aikana nesteen lämpötila ei nouse, tapahtuu saman lämpötilan höyryn muodostusprosessi.

Eri nesteet vaativat eri määrän lämpöä muuttuakseen höyryksi. Kumpi - näyttää höyrystymislämmön.

Voit ymmärtää, kuinka tämä arvo määritetään esimerkistä. Ota 1 litra vettä ja kiehauta. Sitten mitataan kaiken nesteen haihduttamiseen tarvittava lämpömäärä ja saadaan veden ominaishöyrystyslämmön arvo. Muiden kemiallisten yhdisteiden osalta tämä indikaattori on erilainen.

Fysiikassa ominaislämpöä merkitään latinalaisella kirjaimella L. Se mitataan jouleina kilogrammaa kohti (J / kg). Se voidaan johtaa jakamalla haihtumiseen kuluva lämpö nesteen massalla:

Tämä arvo on erittäin tärkeä nykyaikaisiin tekniikoihin perustuvissa tuotantoprosesseissa. Se ohjaa heitä esimerkiksi metallien valmistuksessa. Kävi ilmi, että jos rauta sulatetaan ja sitten tiivistetään edelleen, muodostuu vahvempi kidehila.

Mikä on yhtä suuri

Eri aineiden ominaislämmön arvo (r) määritettiin laboratoriotutkimuksissa. Normaalissa ilmanpaineessa oleva vesi kiehuu 100 °C:ssa ja veden höyrystymislämpö on 2258,2 kJ/kg. Tämä indikaattori joillekin muille aineille on annettu taulukossa:

Aine	kiehumispiste, °C	r, kJ/kg
Typpi	-196	198
Helium	-268,94	20,6
Vety	-253	454
Happi	-183	213
Hiili	4350	50000
Fosfori	280	400
Metaani	-162	510
Pentaani	36	360
Rauta	2735	6340
Kupari	2590	4790
Tina	2430	2450
Johtaa	1750	8600
Sinkki	907	1755
Merkurius	357	285
Kulta	2 700	1 650
Etanoli	78	840
Metyylialkoholi	65	1100
Kloroformi	61	279

Tämä indikaattori voi kuitenkin muuttua tiettyjen tekijöiden vaikutuksesta:

1. Lämpötila. Sen kasvaessa haihtumislämpö pienenee ja voi olla nolla.
   

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

2. Paine. Kun paine laskee, höyrystymislämpö kasvaa ja päinvastoin. Kiehumispiste on suoraan verrannollinen paineeseen ja voi saavuttaa kriittisen arvon 374 °C.

   p, Pa	kp, °C	r, kJ/kg
   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
   Kriittinen 221,29	374,15	-

3. Aineen massa. Prosessiin osallistuvan lämmön määrä on suoraan verrannollinen syntyvän höyryn massaan.

Haihtumisen ja kondensaation suhde

Fyysikot ovat havainneet, että käänteinen haihdutusprosessi - kondensaatio - höyry kuluttaa täsmälleen saman määrän energiaa kuin sen muodostumiseen kului. Tämä havainto vahvistaa energian säilymisen lain.

Muuten olisi mahdollista luoda laitteisto, jossa neste haihtuisi ja sitten kondensoituisi. Haihtumiseen tarvittavan lämmön ja kondensoitumiseen riittävän lämmön välinen ero johtaisi energian kertymiseen, jota voitaisiin käyttää muihin tarkoituksiin. Itse asiassa luotaisiin ikuinen liikekone. Mutta tämä on fyysisten lakien vastaista ja siksi mahdotonta.

Miten se mitataan

1. Veden höyrystymislämpöä mitataan kokeellisesti fysikaalisissa laboratorioissa. Tätä varten käytetään kalorimetrejä. Menettely on seuraava:
2. Kalorimetriin kaadetaan tietty määrä nestettä.

Kohdista 2.5 ja 7.2 seuraa, että höyrystymisen aikana aineen sisäenergia kasvaa ja kondensaation aikana vähenee. Koska näiden prosessien aikana nesteen ja sen höyryn lämpötilat voivat olla samat, aineen sisäisen energian muutos tapahtuu vain molekyylien potentiaalienergian muutoksesta johtuen. Joten samassa lämpötilassa nesteen yksikkömassalla on vähemmän sisäistä energiaa kuin sen höyryn yksikkömassalla.

Kokemus osoittaa, että aineen tiheys höyrystymisprosessissa pienenee suuresti ja aineen käyttämä tilavuus kasvaa. Siksi höyrystyksen aikana on tehtävä työtä ulkoisen paineen voimia vastaan. Siksi energia, joka on annettava nesteeseen, jotta se muuttuu höyryksi vakiolämpötilassa, menee osittain aineen sisäisen energian lisäämiseen ja osittain työn tekemiseen ulkoisia voimia vastaan ​​sen laajenemisprosessissa.

Käytännössä nesteeseen syötetään lämpöä sen muuntamiseksi höyryksi lämmönvaihdon aikana. Lämpömäärää, joka tarvitaan nesteen muuttamiseksi höyryksi vakiolämpötilassa, kutsutaan höyrystymislämmöksi. Kun höyry muuttuu nesteeksi, siitä on poistettava määrä lämpöä, jota kutsutaan kondensaatiolämmöksi. Jos ulkoiset olosuhteet ovat samat, niin saman aineen yhtä suurella massalla höyrystymislämpö on yhtä suuri kuin kondensaatiolämpö.

Kalorimetrin avulla havaittiin, että höyrystymislämpö on suoraan verrannollinen höyryksi muuttuneen nesteen massaan

Tässä - suhteellisuuskerroin, jonka arvo riippuu nesteen tyypistä ja ulkoisista olosuhteista.

Arvoa, joka kuvaa höyrystymislämmön riippuvuutta aineen tyypistä ja ulkoisista olosuhteista, kutsutaan ominaislämpöksi. Höyrystyksen ominaislämpö mitataan lämpömäärällä, joka tarvitaan nesteen yksikkömassan muuttamiseksi höyryksi vakiolämpötilassa:

SI:ssä tällaisen nesteen ominaishöyrystyslämpö otetaan yksikkönä, jonka muuntamiseen höyryksi 1 kg vakiolämpötilassa tarvitaan 1 J lämpöä. (Näytä tämä kaavalla (7.1a).)

Esimerkkinä todetaan, että veden ominaishöyrystyslämpö lämpötilassa (100°C) on yhtä suuri kuin

Koska höyrystyminen voi tapahtua eri lämpötiloissa, herää kysymys: muuttuuko aineen ominaishöyrystyslämpö tässä tapauksessa? Kokemus osoittaa, että lämpötilan noustessa höyrystymislämpö pienenee. Tämä johtuu siitä, että kaikki nesteet laajenevat kuumennettaessa. Tässä tapauksessa molekyylien välinen etäisyys kasvaa ja molekyylien vuorovaikutusvoimat pienenevät. Lisäksi mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi on nesteen molekyylien keskimääräinen energia ja sitä vähemmän energiaa ne tarvitsevat lisätäkseen, jotta ne voivat lentää nesteen pinnalta.

työn tavoite

Termodynamiikan kurssin "Vesihöyry" käsittelevän teoreettisen materiaalin assimilaatio ja konsolidointi sekä koemenetelmien hallitseminen ja saatujen tietojen käsittely, tutustuminen taulukoihin "Veden ja höyryn lämpöfysikaaliset ominaisuudet".

1. Tutki kokeellisen järjestelyn kaaviota, kytke se päälle ja vie se tiettyyn kiinteään lämpötilaan.

2. Suorita koe ohjeiden mukaisesti, täytä taulukko 1.

3. Määritä kokeessa veden höyrystymiseen käytetty ominaislämpö.

4. Määritä isobaariselle höyrystymisprosessille veden ja kuivan kyllästettyjen höyryjen parametrien taulukkoarvot kyllästysviivalla sekä höyrystymislämpötila.

5. Laske nesteen sisäenergia höyrykyllästysviivalla kokeen olosuhteissa.

6. Laske höyrystymislämmön löydetyn arvon virhe suhteessa taulukkoon.

7. Kuvaa Dewar-aluksessa tapahtuvat prosessit P-v- ja T-s-kaavioissa.

8. Tee johtopäätös työstä.

MENETELMÄOHJEET

Aineen siirtymistä nesteestä kaasumaiseen tilaan kutsutaan höyrystymiseksi, käänteismuutosta kutsutaan kondensaatioksi. Nesteen kiehuminen on nesteen sisällä tapahtuva höyrystymisprosessi, joka tapahtuu tiukasti määritellyssä lämpötilassa t n, ° C, joka määräytyy paineen perusteella. Jos kaasufaasi on olemassa saman aineen nestefaasin kanssa, sitä kutsutaan höyryksi. Järjestelmän kaasufaasi on kuiva kyllästetty höyry ja nestefaasi neste, joka säilyttää höyrystymisen alkamista vastaavan tilan.

Isobaarisen isotermisen prosessin mukaisen höyrystymisen aikana termodynamiikan ensimmäisen pääsäännön mukaan faasimuutoksen ominaislämpö (höyrystyslämpö) r, J / kg,

r \u003d u "- u" + p (v "-v"), (1)

r = i" - i" , (2)

missä u", minä", v" - vastaavasti sisäinen energia, entalpia, J / kg, ja kuivan kylläisen höyryn ominaistilavuus, m 3 / kg;

u", i", v" - vastaavasti sisäinen energia, entalpia, J / kg, ja nesteen ominaistilavuus kyllästyneessä tilassa, m 3 / kg.

Painetta p, Pa, ei ole merkitty erityisillä indekseillä, koska se ei muutu koko faasimuutoksen aikana ja on yhtä suuri kuin kyllästyspaine.

Näin ollen höyrystymisominaislämpö sisältää muutoksen aineen sisäisessä energiassa ja tilavuuden muutoksen työn faasisiirtymän aikana.

Höyrystymisen ominaislämpö liittyy toiminnallisesti tilaparametreihin. Useimmille käytännössä käytettäville aineille nesteen ja höyryn ominaisuudet kyllästysviivalla määritetään ja taulukoidaan. Nämä taulukot antavat p:n ja t:n arvot kyllästymisviivalla ja vastaavat arvot v", v", i", i", r, s", s". Nesteen sisäinen energia kyllästysviivalla u", J / kg ja kuivan kylläisen höyryn u", J / kg, määritetään vastaavasti yhtälöillä

u"=i"-pv"(3)

u"=i"-pv" (4)

KOKEELLINEN ASETUS

Kuva. Koejärjestelyn kaavio

Kokeellinen järjestely (kuva) koostuu Dewar-astiasta 1, jossa on sähkölämmitin 2, johon kaadetaan osa tislattua vettä säiliöstä 3, jota säätelee venttiili 4. Tuloksena oleva höyry lauhduttimessa 5, jonka läpi vesijohtovesi. menee läpi, muuttuu nesteeksi. Veden virtausta säätelee venttiili 7 merkkivalon 8 mukaan. Syntynyt kondenssivesi kerätään mittaussylinteriin 9. Ohjauspaneelissa ovat: kytkin "NETWORK" 10, volttimittari 11, ampeerimittari 12, toimintamoodikytkin 13; 6 - lasisuppilo.

KOKEELLINEN TEKNIIKKA

1. Kytke laite päälle kääntämällä kytkin 10 asentoon "1".

2. Tarkista Dewar-astian 1 täyttö asettamalla tilakytkin 13 asentoon "FILLING". Jos samalla vihreä merkkivalo "Alus täynnä" syttyy, voit aloittaa kokeen. Muussa tapauksessa astia täytetään tislatulla vedellä, jota varten avataan venttiili 4. Kun vihreä merkkivalo syttyy, sulje astia tiiviisti.

3. Siirrä kytkin 13 asentoon "HEATING".

4. Kääntämällä automaattimuuntajan 14 nuppia, aseta opettajan asettama lämmittimen jännitteen arvo U, V (ja virranvoimakkuus I, A).

5. Syötä jäähdytysvettä lauhduttimeen 5 avaamalla venttiili 7 ja säädä veden virtaus merkkivalon 8 mukaan.

6. Kun Dewar-astiassa kiehuva vesi on paikallaan (15-20 cm kondensaattia kerääntyy mittaussylinteriin 9), tee kondenssiveden kontrollikeräys opettajan osoittamassa määrässä (V, m 3). Ohjausten keräyksen kesto t, s, määräytyy sekuntikellolla.

7. Määritä ilmanpaine P a, mm Hg barometrilla.

8. Syötä mittaustiedot havaintojen taulukkoon ja allekirjoita se opettajan kanssa.

9. Kytke laite päälle kääntämällä kytkintä "0", sulje venttiili 7, käännä automaattimuuntajan kahvaa vastapäivään, kunnes se pysähtyy, tyhjennä kondensaatti säiliöön 3.

pöytä 1

Mittausnumero			mm. rt. Taide.

KOKEELLISTEN TIETOJEN KÄSITTELY

1. Laske lämpömäärä, joka kuluu 1 kg:n vettä höyrystämiseen r op, J / kg:

r op = (W - Q)  / (Vr),

missä W = UI - lämmittimen teho, W;

Q = 0,04 W - lämpöhäviöt, W;

r on kondensaatin tiheys, kg / m3. Hyväksymme r \u003d 1000 kg / m 3.

2. Olettaen, että vesi kiehuu ilmakehän paineessa, määritä kyllästysviivalla olevan veden ja kuivan kylläisen höyryn parametrien taulukon arvoista, jotka on merkitty taulukkoon 2.

Taulukko 2

	i", kJ/kg	S", kJ/(kgK)		i", kJ/kg	S", J/(kgK)

3. Laske veden sisäisen energian arvot kyllästysviivalla u" ja kuivan kylläisen höyryn u", kJ/kg kaavoilla (3) ja (4).

4. Laske haihtumisominaislämmön r op, kJ / kg, löydetyn arvon virhe, %, suhteessa taulukkoon r, kJ / kg kaavan mukaan:

D \u003d (r op - r) 100 / r.

5. Esitä graafisesti Dewar-aluksessa tapahtuvat prosessit P-v- ja T-s-kaavioina.

6. Tee johtopäätös työstä.

KYSYMYKSIÄ ITSEKOULUTTAMISEEN

1. Nesteen höyrystäminen; nesteen kiehumis- ja haihdutusprosessien ydin.

2. Isobaarinen prosessi nesteen siirtymisessä tulistettuun höyryyn P-v- ja T-s-kaavioissa.

3. Rajakäyrät, joiden kuivuusaste on x = 0 ja x = 1, aineen kriittinen tila

4. Käsitteet: neste kyllästyslinjalla, märkä kyllästetty höyry, kuiva kyllästetty höyry, tulistettu höyry.

5. Nesteen ominaishöyrystyslämpö.

6. Kuivuusaste, höyryn kosteusaste.

7. Taulukot veden ja vesihöyryn lämpöfysikaalisista ominaisuuksista, niiden merkitys.

8. Märkä höyryn parametrien määritys.

9. i-s-kaavio vesihöyrystä, sen tarkoitus.

10. Höyryn termodynaamiset prosessit P-v, T-s, i-s-kaavioissa.

VIITTEET

1. Lämpötekniikka / Toim. A.P. Baskakova.- M.: Energoizdat, 1991.- 224 s.

2. Nashchokin V.V. Tekninen termodynamiikka ja lämmönsiirto - M .:: Higher School, 1980. - 496 s.

3. Yudaev B.N. Tekninen termodynamiikka. Lämmönsiirto - M .: Korkeakoulu, 1998. - 480 s.

4. Rivkin S.L., Aleksandrov A.A. Taulukot veden ja höyryn lämpöfysikaalisista ominaisuuksista.- M.: Energia, 1980.- 408 s.

Työssä käytetyt instrumentit ja tarvikkeet:

2. Höyryputki (kumiputki).

3. Kalorimetri.

4. Sähköliesi.

5. Lämpömittari.

6. Tekniset vaa'at painolla.

7. Dekantterilasi.

Tavoite:

Opi kokeellisesti määrittämään veden ominaishöyrystyslämpö.

I. TEOREETTINEN JOHDANTO.

Energianvaihdossa aineen ja ympäristön välillä aineen siirtyminen yhdestä aggregaatiotilasta toiseen (faasitilasta toiseen) on mahdollista.

Aineen siirtymistä nestemäisestä tilasta kaasumaiseen tilaan kutsutaan höyrystymistä.

Höyrystyminen tapahtuu haihtumisen ja kiehumisen muodossa.

Höyrystymistä, joka tapahtuu vain nesteen vapaalta pinnalta, kutsutaan haihtuminen .

Haihtumista tapahtuu missä tahansa nesteen lämpötilassa, mutta lämpötilan noustessa nesteen haihtumisnopeus kasvaa.

Haihtuvaa nestettä voidaan jäähdyttää, jos siihen ei johdeta intensiivisesti lämpöä ulkopuolelta, tai sitä voidaan lämmittää, lämpöä syötetään ulkopuolelta intensiivisesti.

Höyrystymistä, joka tapahtuu koko nesteen tilavuudessa ja vakiolämpötilassa, kutsutaan kiehuvaa.

Kiehumispiste riippuu nesteen pintaan kohdistuvasta ulkoisesta paineesta.

Nesteen kiehumispistettä normaalissa ilmanpaineessa kutsutaan kiehumispiste tämä neste.

Höyrystymisen aikana aineen sisäinen energia kasvaa, joten nesteen muuntamiseksi höyryksi sille on syötettävä lämpöä lämmönsiirtoprosessissa.

Lämpömäärää, joka tarvitaan nesteen muuttamiseen höyryksi vakiolämpötilassa, kutsutaan höyrystymislämpö.

Arvo on suoraan verrannollinen höyryksi muuttuneen nesteen massaan:

Arvoa g, joka kuvaa höyrystymislämmön riippuvuutta aineen tyypistä ja ulkoisista olosuhteista, on ns. ominaishöyrystyslämpö . Höyrystyksen ominaislämpö mitataan lämpömäärällä, joka tarvitaan nesteen yksikkömassan muuttamiseksi höyryksi vakiolämpötilassa:

SI:ssä höyrystymisen ominaislämpö mitataan yksiköissä .

Arvo riippuu lämpötilasta, jossa höyrystyminen tapahtuu. Kokemus osoittaa, että lämpötilan noustessa höyrystymislämpö pienenee. Kaaviossa (kuva 1) näkyy riippuvuus vedestä.

Tässä artikkelissa veden ominaishöyrystyslämpö määritetään kiehumisprosessin avulla käyttämällä vesihöyryn tiivistymisen lämpötasapainoyhtälöä. Tätä varten otetaan kalorimetri (K) (katso kuva 2), jossa on vettä lämpötilassa, kiehumispisteen omaavaa vesihöyryä johdetaan pullosta höyrylinjan P kautta kylmään veteen. kalorimetri, jossa se tiivistyy.

Jonkin ajan kuluttua höyryputken putki poistetaan ja kalorimetriin asetettu lämpötila mitataan ja kalorimetriin syötetyn höyryn massa määritetään.

Sitten laaditaan lämpötasapainon yhtälö.

Kun höyry tiivistyy, lämpöä vapautuu.

missä on kondensaatiolämpö (se on myös höyrystymislämpö). Kondensoitunut höyry muuttuu lämpötilassa vedeksi, joka sitten jäähtyy lämpötilaan ja vapauttaa lämpöä.

(4)

Höyryn tiivistymisen ja kuuman veden jäähdytyksen aikana vapautuva lämpö otetaan vastaan ​​kalorimetriin ja siinä olevaan veteen. Tästä johtuen niitä lämmitetään lämpötilasta lämpötilaan . Kalorimetrin ja kylmän veden vastaanottama lämpö lasketaan siinä kaavalla:

Lämpötasapainoyhtälö on laadittu lämmönsiirron aikana tapahtuvan energian säilymisen lain mukaisesti.

Lämmönsiirron aikana kaikkien kappaleiden luovuttamien lämpömäärien summa, joissa sisäinen energia pienenee, on yhtä suuri kuin kaikkien kappaleiden vastaanottamien lämpömäärien summa, joissa sisäinen energia kasvaa:

(6)

Meidän tapauksessamme kalorimetrissä tapahtuneen lämmönvaihdon osalta oletetaan, että lämpöä ei häviä ympäristöön. Siksi yhtälö (6) voidaan kirjoittaa seuraavasti: tai

Tästä yhtälöstä saamme työkaavan arvon laskemiseksi kokeen tulosten perusteella:

2. TYÖN EDISTYMINEN.

1. Tee taulukko, johon syötetään mittausten ja laskelmien tulokset kuvauksen lopussa annetussa muodossa.

2. Punnitse kalorimetrin sisäastia, kirjoita tuloksena oleva arvo taulukkoon.

3. Mittaa dekantterilasilla 150 200 ml kylmää vettä, kaada se kalorimetriin ja mittaa kalorimetrin sisäastian massa vedellä (m 2). Etsi veden massa:

m in \u003d m 2 - m to

Merkitse kylmän veden massa taulukkoon.

4. Mittaa kalorimetrin ja siinä olevan veden alkulämpötila Arvo, kirjoita taulukkoon.

5. Upota höyryputken kärki kalorimetrin veteen ja anna höyryn päästä sisään, kunnes veden lämpötila nousee 30°K - 35°K (q-lämpötila lämmönvaihdon jälkeen).

6. Punnitse kalorimetrin sisempi dekantterilasi ja määritä kondensoituneen höyryn massa. Kirjaa tulos taulukkoon. ()

7. Veden ominaislämpökapasiteetit ja kalorimetrin aineen (alumiini) arvot ja veden ominaishöyrystyslämmön taulukkoarvo on annettu mittaus- ja laskentatulosten taulukossa.

8. Laske kaavan (7) avulla veden ominaishöyrystyslämpö.

9. Laske saadun tuloksen absoluuttinen ja suhteellinen virhe suhteessa taulukkotulokseen käyttämällä kaavoja:

;

10. Tee johtopäätös tehdystä työstä ja veden ominaishöyrystyslämmön tuloksesta.

MITTAUS- JA LASKENTATULOKSET

Tiedätkö mikä on keitetyn keiton lämpötila? 100 ˚С. Ei enempää ei vähempää. Samassa lämpötilassa kattila kiehuu ja pasta keitetään. Mitä se tarkoittaa?

Miksi sisällä olevan veden lämpötila ei nouse yli sadan asteen, kun kattilaa tai kattilaa kuumennetaan jatkuvasti palavalla kaasulla? Tosiasia on, että kun vesi saavuttaa sadan asteen lämpötilan, kaikki saapuva lämpöenergia kuluu veden muuttamiseen kaasumaiseen tilaan, eli haihtumiseen. Sataan asteeseen asti haihtuminen tapahtuu pääasiassa pinnasta, ja kun se saavuttaa tämän lämpötilan, vesi kiehuu. Kiehuminen on myös haihdutusta, mutta vain koko nesteen tilavuudessa. Veden sisään muodostuu kuumia höyrykuplia, jotka ovat vettä kevyempiä, ja ne purkautuvat pintaan ja niistä vapautuva höyry ilmaan.

Veden lämpötila nousee lämmitettäessä sataan asteeseen. Sadan asteen jälkeen vesihöyryn lämpötila nousee edelleen kuumennettaessa. Mutta ennen kuin kaikki vesi kiehuu pois sadassa asteessa, sen lämpötila ei nouse, riippumatta siitä kuinka paljon energiaa käytät. Olemme jo selvittäneet, mihin tämä energia menee - veden siirtymiseen kaasumaiseen tilaan. Mutta jos tällainen ilmiö on olemassa, niin sen täytyy olla fyysinen määrä, joka kuvaa tätä ilmiötä. Ja sellainen arvo on olemassa. Sitä kutsutaan höyrystymislämmöksi.

Veden höyrystymislämpö

Höyrystymisominaislämpö on fysikaalinen suure, joka ilmaisee lämpömäärän, joka tarvitaan 1 kg:n nesteen muuttamiseksi höyryksi kiehumispisteessä. Höyrystymisen ominaislämpö on merkitty kirjaimella L. Ja mittayksikkö on joule kilogrammaa kohti (1 J / kg).

Höyrystymisen ominaislämpö saadaan kaavasta:

missä Q on lämmön määrä,
m - ruumiinpaino.

Muuten, kaava on sama kuin ominaisfuusiolämmön laskemisessa, ero on vain nimeämisessä. λ ja L

Empiirisesti löydettiin eri aineiden ominaishöyrystyslämmön arvot ja koottiin taulukoita, joista jokaiselle aineelle löytyy tietoa. Siten veden höyrystymislämpö on 2,3*106 J/kg. Tämä tarkoittaa, että jokaista kilogrammaa vettä kohden on käytettävä 2,3 * 106 J suuruinen energiamäärä sen muuttamiseksi höyryksi. Mutta samalla vedellä pitäisi olla jo kiehumispiste. Jos vesi oli alun perin alhaisemmassa lämpötilassa, on tarpeen laskea lämmön määrä, joka tarvitaan veden lämmittämiseen sataan asteeseen.

Todellisissa olosuhteissa on usein tarpeen määrittää tarvittava lämmön määrä nesteen tietyn massan muuttaminen höyryksi, siksi useammin on käsiteltävä kaavaa, jonka muoto on: Q \u003d Lm, ja tietyn aineen ominaishöyrystyslämmön arvot otetaan valmiista taulukoista.