ამ გაკვეთილზე ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ აორთქლების ისეთ ტიპზე, როგორიცაა ადუღება, განვიხილავთ მის განსხვავებებს ადრე განხილული აორთქლების პროცესისგან, გავაცნობთ ისეთ მნიშვნელობას, როგორიცაა დუღილის წერტილი და განვიხილავთ რაზეა დამოკიდებული. გაკვეთილის ბოლოს შემოგთავაზებთ ძალიან მნიშვნელოვან რაოდენობას, რომელიც აღწერს აორთქლების პროცესს - აორთქლების და კონდენსაციის სპეციფიკური სითბო.

თემა: მატერიის აგრეგატული მდგომარეობები

გაკვეთილი: ადუღეთ. აორთქლების და კონდენსაციის სპეციფიკური სითბო

ბოლო გაკვეთილზე ჩვენ უკვე განვიხილეთ აორთქლების ერთ-ერთი სახეობა - აორთქლება - და გამოვყავით ამ პროცესის თვისებები. დღეს ჩვენ განვიხილავთ აორთქლების ისეთ ტიპს, როგორიცაა დუღილის პროცესი, და შემოგთავაზებთ მნიშვნელობას, რომელიც რიცხობრივად ახასიათებს აორთქლების პროცესს - აორთქლების და კონდენსაციის სპეციფიკური სითბო.

განმარტება.მდუღარე(ნახ. 1) არის სითხის აირისებრ მდგომარეობაში ინტენსიური გადასვლის პროცესი, რომელსაც თან ახლავს ორთქლის ბუშტების წარმოქმნა და ხდება სითხის მთელ მოცულობაში გარკვეულ ტემპერატურაზე, რომელსაც დუღილის წერტილი ეწოდება.

შევადაროთ აორთქლების ორი ტიპი ერთმანეთს. დუღილის პროცესი უფრო ინტენსიურია, ვიდრე აორთქლების პროცესი. გარდა ამისა, როგორც გვახსოვს, აორთქლების პროცესი ხდება დნობის წერტილის ზემოთ ნებისმიერ ტემპერატურაზე, ხოლო დუღილის პროცესი - მკაცრად გარკვეულ ტემპერატურაზე, რომელიც განსხვავებულია თითოეული ნივთიერებისთვის და დუღილის წერტილი ეწოდება. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ აორთქლება ხდება მხოლოდ სითხის თავისუფალი ზედაპირიდან, ანუ იმ უბნიდან, რომელიც ზღუდავს მას მიმდებარე აირებისგან და დუღილი დაუყოვნებლივ ხდება მთელი მოცულობიდან.

მოდით განვიხილოთ დუღილის პროცესის მიმდინარეობა უფრო დეტალურად. წარმოვიდგინოთ სიტუაცია, რომელიც ბევრ ჩვენგანს არაერთხელ შეხვედრია - ეს არის წყლის გათბობა და ადუღება გარკვეულ ჭურჭელში, მაგალითად, ქვაბში. გაცხელებისას გარკვეული რაოდენობის სითბო გადაეცემა წყალს, რაც გამოიწვევს მისი შინაგანი ენერგიის ზრდას და მოლეკულური მოძრაობის აქტივობის ზრდას. ეს პროცესი გაგრძელდება გარკვეულ ეტაპამდე, სანამ მოლეკულური მოძრაობის ენერგია არ გახდება საკმარისი დუღილის დასაწყებად.

წყალში არის გახსნილი აირები (ან სხვა მინარევები), რომლებიც გამოიყოფა მის სტრუქტურაში, რაც იწვევს აორთქლების ცენტრების ე.წ. ანუ, სწორედ ამ ცენტრებში გამოიყოფა ორთქლი და წარმოიქმნება ბუშტები წყლის მთელ მოცულობაში, რომლებიც შეინიშნება დუღილის დროს. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ეს ბუშტები არ არის ჰაერი, არამედ ორთქლი, რომელიც წარმოიქმნება დუღილის პროცესში. ბუშტების წარმოქმნის შემდეგ, მათში ორთქლის რაოდენობა იზრდება და ისინი იწყებენ ზომით ზრდას. ხშირად, ბუშტები თავდაპირველად ყალიბდება ჭურჭლის კედლებთან და მაშინვე არ ამოდის ზედაპირზე; ჯერ ისინი, ზომით იზრდებიან, არქიმედეს მზარდი ძალის გავლენის ქვეშ არიან, შემდეგ კი კედელს შორდებიან და ზედაპირზე ამოდიან, სადაც იფეთქებენ და გამოყოფენ ორთქლის ნაწილს.

უნდა აღინიშნოს, რომ ორთქლის ყველა ბუშტი ერთდროულად არ აღწევს წყლის თავისუფალ ზედაპირს. ადუღების პროცესის დასაწყისში წყალი ჯერ კიდევ შორს არის თანაბრად გაცხელებისგან, ხოლო ქვედა ფენები, რომელთა მახლობლად მიმდინარეობს სითბოს გადაცემის პროცესი, უფრო ცხელია, ვიდრე ზედა, თუნდაც კონვექციის პროცესის გათვალისწინებით. ეს მივყავართ იმ ფაქტს, რომ ქვემოდან ამომავალი ორთქლის ბუშტები იშლება ზედაპირული დაძაბულობის ფენომენის გამო და ჯერ კიდევ არ აღწევს წყლის თავისუფალ ზედაპირს. ამავდროულად, ორთქლი, რომელიც ბუშტების შიგნით იყო, გადადის წყალში, რითაც დამატებით ათბობს მას და აჩქარებს წყლის ერთგვაროვანი გაცხელების პროცესს მთელ მოცულობაში. შედეგად, როდესაც წყალი თითქმის თანაბრად თბება, თითქმის ყველა ორთქლის ბუშტი იწყებს წყლის ზედაპირზე ასვლას და იწყება ინტენსიური აორთქლების პროცესი.

მნიშვნელოვანია ხაზგასმით აღვნიშნოთ ის ფაქტი, რომ ტემპერატურა, რომლის დროსაც ხდება დუღილის პროცესი, რჩება უცვლელი სითხის სითბოს მიწოდების ინტენსივობის გაზრდის შემთხვევაშიც კი. მარტივად რომ ვთქვათ, თუ ადუღების პროცესში ცეცხლს დაუმატებთ გაზს, რომელიც ათბობს წყლის ქვაბს, ეს მხოლოდ გაზრდის დუღილის ინტენსივობას და არა სითხის ტემპერატურას. თუ უფრო სერიოზულად ჩავუღრმავდებით დუღილის პროცესს, აღსანიშნავია, რომ წყალში არის ადგილები, რომლებშიც შესაძლებელია მისი გადახურება დუღილის წერტილზე მაღლა, მაგრამ ასეთი გადახურების სიდიდე, როგორც წესი, არ აღემატება ერთს ან რამდენიმეს. გრადუსი და უმნიშვნელოა სითხის მთლიან მოცულობაში. ნორმალური წნევის დროს წყლის დუღილის წერტილი არის 100°C.

წყლის დუღილის პროცესში შეგიძლიათ შეამჩნიოთ, რომ მას თან ახლავს დამახასიათებელი ხმები ე.წ. ეს ხმები წარმოიქმნება მხოლოდ ორთქლის ბუშტების კოლაფსის აღწერილი პროცესის გამო.

სხვა სითხეების დუღილის პროცესები ისევე მიმდინარეობს, როგორც წყლის ადუღება. ამ პროცესებში მთავარი განსხვავებაა ნივთიერებების სხვადასხვა დუღილის წერტილები, რომლებიც ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე უკვე იზომება ცხრილის მნიშვნელობები. მოდით მივუთითოთ ამ ტემპერატურის ძირითადი მნიშვნელობები ცხრილში.

საინტერესო ფაქტია, რომ სითხეების დუღილის წერტილი დამოკიდებულია ატმოსფერული წნევის მნიშვნელობაზე, რის გამოც ჩვენ აღვნიშნეთ, რომ ცხრილში ყველა მნიშვნელობა მოცემულია ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე. ჰაერის წნევის მატებისას სითხის დუღილის წერტილიც იმატებს, კლებისას კი პირიქით, იკლებს.

დუღილის წერტილის ეს დამოკიდებულება გარემოს წნევაზე არის ისეთი ცნობილი სამზარეულოს მოწყობილობის მუშაობის პრინციპის საფუძველი, როგორიცაა წნევის გაზქურა (ნახ. 2). ეს არის ტაფა მჭიდროდ დახურული სახურავით, რომლის ქვეშ წყლის აორთქლების პროცესში ჰაერის წნევა ორთქლთან ერთად აღწევს 2 ატმოსფერულ წნევას, რაც იწვევს მასში წყლის დუღილის წერტილის მატებას. ამის გამო, მასში შემავალი საკვები აქვს შესაძლებლობა გაცხელდეს ჩვეულებრივზე მაღალ ტემპერატურამდე () და დაჩქარებულია მომზადების პროცესი. ამ ეფექტის გამო მოწყობილობამ მიიღო სახელი.

ბრინჯი. 2. წნევის გაზქურა ()

სიტუაციას სითხის დუღილის შემცირებით ატმოსფერული წნევის დაქვეითებით, ასევე აქვს მაგალითი ცხოვრებიდან, მაგრამ არა ყოველდღიური მრავალი ადამიანისთვის. ეს მაგალითი ეხება მთამსვლელთა მოგზაურობას მაღალმთიანეთში. გამოდის, რომ 3000-5000 მ სიმაღლეზე მდებარე ტერიტორიაზე წყლის დუღილის წერტილი, ატმოსფერული წნევის შემცირების გამო, მცირდება კიდევ უფრო დაბალ მნიშვნელობებამდე, რაც იწვევს ლაშქრობებზე საჭმლის მომზადების სირთულეს, რადგან ეფექტური თერმო საკვების გადამუშავება ამ შემთხვევაში გაცილებით მეტი დროა საჭირო, ვიდრე ნორმალურ პირობებში. დაახლოებით 7000 მ სიმაღლეზე წყლის დუღილის წერტილი აღწევს, რაც შეუძლებელს ხდის ასეთ პირობებში ბევრი პროდუქტის მოხარშვას.

ნივთიერებების გამოყოფის ზოგიერთი ტექნოლოგია ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ სხვადასხვა ნივთიერების დუღილის წერტილები განსხვავებულია. მაგალითად, თუ გავითვალისწინებთ ნავთობის გათბობას, რომელიც წარმოადგენს კომპლექსურ სითხეს, რომელიც შედგება მრავალი კომპონენტისგან, მაშინ დუღილის პროცესში ის შეიძლება დაიყოს რამდენიმე სხვადასხვა ნივთიერებად. ამ შემთხვევაში, იმის გამო, რომ ნავთის, ბენზინის, ნაფტას და მაზუთის დუღილის წერტილები განსხვავებულია, მათი ერთმანეთისგან გამოყოფა შესაძლებელია სხვადასხვა ტემპერატურაზე აორთქლებისა და კონდენსაციის გზით. ამ პროცესს ჩვეულებრივ უწოდებენ ფრაქციებს (ნახ. 3).

ბრინჯი. 3 ზეთის დაყოფა ფრაქციებად ()

ნებისმიერი ფიზიკური პროცესის მსგავსად, ადუღება უნდა ახასიათებდეს გარკვეული რიცხვითი მნიშვნელობის გამოყენებით, ასეთ მნიშვნელობას ეწოდება აორთქლების სპეციფიკური სითბო.

იმისათვის, რომ გაიგოთ ამ რაოდენობის ფიზიკური მნიშვნელობა, გაითვალისწინეთ შემდეგი მაგალითი: აიღეთ 1 კგ წყალი და მიიყვანეთ დუღილის წერტილამდე, შემდეგ გაზომეთ რამდენი სითბოა საჭირო წყლის სრულად აორთქლებისთვის (სითბოს დანაკარგების გამოკლებით) - ეს მნიშვნელობა იქნება იყოს წყლის აორთქლების სპეციფიკური სითბოს ტოლი. სხვა ნივთიერებისთვის, სითბოს ეს მნიშვნელობა განსხვავებული იქნება და იქნება ამ ნივთიერების აორთქლების სპეციფიკური სითბო.

აორთქლების სპეციფიკური სიცხე ძალიან მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ლითონების წარმოების თანამედროვე ტექნოლოგიებში. გამოდის, რომ, მაგალითად, რკინის დნობისა და აორთქლების დროს, რასაც მოჰყვება მისი კონდენსაცია და გამაგრება, წარმოიქმნება ბროლის გისოსი სტრუქტურით, რომელიც უზრუნველყოფს ორიგინალურ ნიმუშზე უფრო მაღალ სიმტკიცეს.

Დანიშნულება: აორთქლების და კონდენსაციის სპეციფიკური სითბო (ზოგჯერ აღინიშნება).

საზომი ერთეული: .

ნივთიერებების აორთქლების სპეციფიკური სითბო განისაზღვრება ლაბორატორიულ პირობებში ჩატარებული ექსპერიმენტებით და მისი მნიშვნელობები ძირითადი ნივთიერებებისთვის მოცემულია შესაბამის ცხრილში.

ნივთიერება

დუღილი არის ინტენსიური აორთქლება, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სითხე თბება არა მხოლოდ ზედაპირიდან, არამედ მის შიგნითაც.

დუღილი ხდება სითბოს შეწოვით.
მიწოდებული სითბოს უმეტესი ნაწილი იხარჯება ნივთიერების ნაწილაკებს შორის კავშირების გაწყვეტაზე, დანარჩენი - ორთქლის გაფართოების დროს შესრულებულ სამუშაოზე.
შედეგად, ორთქლის ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების ენერგია უფრო დიდი ხდება, ვიდრე თხევადი ნაწილაკებს შორის, ამიტომ ორთქლის შიდა ენერგია უფრო დიდია, ვიდრე სითხის შიდა ენერგია იმავე ტემპერატურაზე.
დუღილის პროცესში სითხის ორთქლზე გადასატანად საჭირო სითბოს რაოდენობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:

სადაც m არის სითხის მასა (კგ),
L არის აორთქლების სპეციფიკური სითბო.

აორთქლების სპეციფიკური სიცხე გვიჩვენებს, თუ რამდენი სითბოა საჭირო იმისათვის, რომ 1 კგ მოცემული ნივთიერების ორთქლად იქცეს დუღილის წერტილში. აორთქლების სპეციფიკური სითბოს ერთეული SI სისტემაში:
[L] = 1 ჯ/კგ
წნევის მატებასთან ერთად სითხის დუღილის წერტილი იზრდება და აორთქლების სპეციფიკური სითბო მცირდება და პირიქით.

დუღილის დროს სითხის ტემპერატურა არ იცვლება.
დუღილის წერტილი დამოკიდებულია სითხეზე განხორციელებულ წნევაზე.
თითოეულ ნივთიერებას ერთი და იგივე წნევის დროს აქვს თავისი დუღილის წერტილი.
ატმოსფერული წნევის მატებასთან ერთად დუღილი იწყება უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, წნევის შემცირებით – პირიქით.
მაგალითად, წყალი ადუღდება 100°C ტემპერატურაზე მხოლოდ ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს.

რა ხდება სითხეში ადუღებისას?

ადუღება არის სითხის ორთქლში გადასვლა სითხეში ორთქლის ბუშტების უწყვეტი წარმოქმნით და ზრდით, რომლის შიგნითაც სითხე აორთქლდება. გათბობის დასაწყისში წყალი გაჯერებულია ჰაერით და აქვს ოთახის ტემპერატურა. როდესაც წყალი თბება, მასში გახსნილი გაზი გამოიყოფა ჭურჭლის ძირში და კედლებზე, წარმოქმნის ჰაერის ბუშტებს. ისინი იწყებენ გამოჩენას ადუღებამდე დიდი ხნით ადრე. წყალი ორთქლდება ამ ბუშტებში. ორთქლით სავსე ბუშტი იწყებს გაბერვას საკმარისად მაღალ ტემპერატურაზე.

გარკვეულ ზომას მიაღწია, ის იშლება ქვემოდან, ამოდის წყლის ზედაპირზე და იფეთქებს. ამ შემთხვევაში, ორთქლი ტოვებს სითხეს. თუ წყალი საკმარისად არ არის გაცხელებული, მაშინ ორთქლის ბუშტი, რომელიც ცივ ფენებში ამოდის, იშლება. შედეგად მიღებული წყლის რყევები იწვევს წყლის მთელ მოცულობაში დიდი რაოდენობით პატარა ჰაერის ბუშტების გამოჩენას: ე.წ. "თეთრი გასაღები".

ამწე ძალა მოქმედებს ჭურჭლის ფსკერზე არსებულ ჰაერის ბუშტზე:
Fpod \u003d Farchimede - Fgravity
ბუშტი დაჭერილია ქვევით, რადგან წნევის ძალები არ მოქმედებს ქვედა ზედაპირზე. როდესაც თბება, ბუშტი ფართოვდება მასში გაზის გამოყოფის გამო და იშლება ქვემოდან, როდესაც ამწევი ძალა ოდნავ აღემატება დაჭერის ძალას. ბუშტის ზომა, რომელსაც შეუძლია ფსკერიდან მოშორება, დამოკიდებულია მის ფორმაზე. ბოლოში ბუშტების ფორმა განისაზღვრება ჭურჭლის ფსკერის დასველებადობით.

არაჰომოგენურობის დამსველებამ და ბოლოში ბუშტების შერწყმამ გამოიწვია მათი ზომის ზრდა. როდესაც ბუშტი დიდია, როდესაც ის მაღლა დგას მის უკან, წარმოიქმნება სიცარიელე, რღვევა და მორევები.

როდესაც ბუშტი იფეთქებს, მის გარშემო არსებული მთელი სითხე მიემართება შიგნით და წარმოიქმნება რგოლისებრი ტალღა. დახურვისას ის ისვრის წყლის სვეტს.

როდესაც აფეთქებული ბუშტები იშლება სითხეში, ვრცელდება ულტრაბგერითი სიხშირის დარტყმითი ტალღები, რასაც თან ახლავს ხმოვანი ხმაური. დუღილის საწყის ეტაპებს ახასიათებს ყველაზე ხმამაღალი და უმაღლესი ხმები („თეთრი გასაღების“ ეტაპზე ქვაბი „მღერის“).

(წყარო: virlib.eunnet.net)

წყლის აგრეგატულ მდგომარეობებში ცვლილებების ტემპერატურის გრაფიკი

შეხედე წიგნების თაროს!

საინტერესოა

რატომ არის ნახვრეტი ჩაიდანის სახურავზე?
ორთქლის გასათავისუფლებლად. სახურავზე ხვრელის გარეშე, ორთქლმა შეიძლება დაასხას წყალი ქვაბის ღუმელზე.
___

კარტოფილის მოხარშვის ხანგრძლივობა, ადუღების მომენტიდან დაწყებული, არ არის დამოკიდებული გამათბობელის სიმძლავრეზე. ხანგრძლივობა განისაზღვრება პროდუქტის დუღილის წერტილში ყოფნის დროით.
გამათბობლის სიმძლავრე გავლენას არ ახდენს დუღილის წერტილზე, არამედ მხოლოდ წყლის აორთქლების სიჩქარეზე.

ადუღებამ შეიძლება წყალი გაყინოს. ამისთვის საჭიროა ჰაერისა და წყლის ორთქლის ამოტუმბვა ჭურჭლიდან, სადაც წყალი მდებარეობს, რათა წყალი მუდმივად ადუღდეს.

"ქოთნები ადვილად იხარშება კიდეზე - უამინდობისთვის!"
ატმოსფერული წნევის ვარდნა, რომელიც თან ახლავს ამინდის გაუარესებას, არის მიზეზი იმისა, რომ რძე უფრო სწრაფად „გარბის“.
___

ძალიან ცხელი მდუღარე წყლის მიღება შესაძლებელია ღრმა მაღაროების ფსკერზე, სადაც ჰაერის წნევა გაცილებით მეტია, ვიდრე დედამიწის ზედაპირზე. ასე რომ, 300 მ სიღრმეზე წყალი ადუღდება 101 ͦ C-ზე. ჰაერის წნევით 14 ატმოსფერო, წყალი დუღს 200 ͦ C-ზე.
საჰაერო ტუმბოს ზარის ქვეშ შეგიძლიათ მიიღოთ "მდუღარე წყალი" 20 ͦ C ტემპერატურაზე.
მარსზე ჩვენ ვსვამთ "მდუღარე წყალს" 45 C ტემპერატურაზე.
მარილიანი წყალი დუღს 100 ͦ C-ზე ზემოთ. ___

მთიან რეგიონებში მნიშვნელოვან სიმაღლეზე, შემცირებული ატმოსფერული წნევის ქვეშ, წყალი დუღს 100 ͦ ცელსიუსზე დაბალ ტემპერატურაზე.

ასეთი საჭმლის მოხარშვის მოლოდინს უფრო მეტი დრო სჭირდება.

ჩაასხით ცივი ... და ადუღდება!

ჩვეულებრივ, წყალი ადუღდება 100 გრადუს ცელსიუსზე. ქვაბში წყალი ცეცხლზე გააცხელეთ ადუღებამდე. გამორთეთ სანთელი. წყალი აჩერებს დუღილს. კოლბას ვხურავთ საცობით და ვიწყებთ ცივი წყლის ფრთხილად ასხამს საცობზე. Რა არის ეს? წყალი ისევ ადუღდება!

..............................

ცივი წყლის ნაკადის ქვეშ, კოლბაში წყალი და მასთან ერთად წყლის ორთქლი იწყებს გაციებას.
ორთქლის მოცულობა მცირდება და წყლის ზედაპირის ზემოთ წნევა იცვლება...
როგორ ფიქრობთ, რა მიმართულებით?
... შემცირებული წნევის დროს წყლის დუღილის წერტილი 100 გრადუსზე ნაკლებია და კოლბაში წყალი ისევ ადუღდება!
____

ხარშვისას ქვაბში წნევა – „წნევის გაზქურა“ – დაახლოებით 200 კპაა და ასეთ ქვაბში წვნიანი გაცილებით სწრაფად იხარშება.

შეგიძლიათ შპრიცში წყალი ჩაასხათ დაახლოებით ნახევარამდე, დახუროთ იგი იმავე კორპით და მკვეთრად გამოწიოთ დგუში. წყალში ბევრი ბუშტი გამოჩნდება, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ წყლის დუღილის პროცესი დაწყებულია (და ეს ოთახის ტემპერატურაზეა!).
___

როდესაც ნივთიერება გადადის აირისებრ მდგომარეობაში, მისი სიმკვრივე მცირდება დაახლოებით 1000-ჯერ.
___

პირველ ელექტრო ქვაბებს ქვედა ქვეშ გამათბობლები ჰქონდათ. წყალი არ შეხებია გამათბობელთან და ძალიან დიდხანს დუღდა. 1923 წელს არტურ ლარჟმა აღმოჩენა გააკეთა: სპეციალურ სპილენძის მილში მოათავსა გამათბობელი და ჩაიდანში მოათავსა. წყალი სწრაფად ადუღდა.

გამაგრილებელი სასმელების თვითგაგრილების ქილა შემუშავებულია აშშ-ში. ქილაში დამონტაჟებულია კუპე დაბალი დუღილის სითხით. თუ კაფსულას ცხელ დღეს დააქუცმაცებთ, სითხე სწრაფად დაიწყებს ადუღებას, სითბოს წაართმევს ქილის შიგთავსს და 90 წამში სასმელის ტემპერატურა ეცემა 20-25 გრადუს ცელსიუსამდე.

რატომ?

როგორ ფიქრობთ, შესაძლებელია თუ არა კვერცხის მოხარშვა, თუ წყალი ადუღდება 100 გრადუს ცელსიუსზე დაბალ ტემპერატურაზე?
____

ადუღდება თუ არა წყალი ქვაბში, რომელიც ცურავს სხვა მდუღარე წყალში?
რატომ? ___

შეგიძლიათ წყლის ადუღება გაცხელების გარეშე?

866. ოთახის ღია ჭურჭელში წყლის ტემპერატურა ყოველთვის ოდნავ დაბალია ოთახში ჰაერის ტემპერატურაზე. რატომ?
რადგან წყლის ზედაპირიდან ხდება აორთქლება, რასაც თან ახლავს ენერგიის დაკარგვა და შესაბამისად ტემპერატურის დაქვეითება.

867. რატომ იკლებს სითხის ტემპერატურა აორთქლებისას?
აორთქლების დროს სითხის შიდა ენერგია მცირდება და ეს იწვევს ტემპერატურის დაქვეითებას.

868. მოსკოვში წყლის დუღილის წერტილის რყევა არის 2,5° (98,5°C-დან 101°C-მდე). როგორ შეიძლება აიხსნას ასეთი განსხვავება?
არათანაბარი რელიეფი. სიმაღლის მატებასთან ერთად წყალი დუღს 100°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე. ხოლო თუ დუღილის წერტილი 100°C-ზე მაღალია, ეს ნიშნავს, რომ ის ზღვის დონიდან დაბლაა.

869. სრულდება თუ არა აორთქლებისას ენერგიის შენარჩუნების კანონი? დუღილზე?
Შესრულებული. რამდენი ენერგია დაიხარჯა გათბობაზე, ამდენივე ენერგია გამოიყოფა ორთქლის სახით.

870. ეთერით თუ დაასველებ ხელს, გაცივდები. რატომ?
ეთერი აორთქლდება და ენერგიას იღებს ხელებიდან და ჰაერიდან.

871. რატომ გაცივდება წვნიანი უფრო სწრაფად, თუ მასზე უბერავთ?
თუ წვნიანიდან გამოსულ ორთქლს დაუბერავთ, სითბოს გადაცემა აჩქარდება და წვნიანი სწრაფად დაუთმობს ენერგიას გარემოს.

872. განსხვავდება თუ არა მდუღარე ქვაბში წყლის ტემპერატურა მდუღარე წყლის ორთქლის ტემპერატურისგან?
არა.

873. რატომ წყვეტს მდუღარე წყალი დუღილს ცეცხლიდან ამოღებისთანავე?
რადგან დუღილის შესანარჩუნებლად წყალი მუდმივად უნდა მიიღოს სითბოს ენერგია.

874. სპირტის კონდენსაციის სპეციფიკური სიცხეა 900 კჯ/კგ. Რას ნიშნავს ეს?
იმისათვის, რომ ალკოჰოლი გადავიდეს თხევად მდგომარეობაში, მისი ორთქლიდან 900 კჯ ენერგია უნდა იქნას აღებული.

875. შეადარეთ 1 კგ წყლის ორთქლის შიდა ენერგია 100 °C-ზე და 1 კგ წყლის 100 °C-ზე. ეს მეტი? Რამდენი? რატომ?
ორთქლის ენერგია 2,3 მჯ/კგ მეტია, რაც ორთქლის წარმოებისთვის საჭირო ენერგიის რაოდენობაა.

876. რამდენი სითბოა საჭირო 1 კგ წყლის აორთქლებას დუღილზე? 1 კგ ეთერი?

877. რა რაოდენობის სითბოა საჭირო 0,15 კგ წყლის ორთქლად გადაქცევისთვის 100 °C ტემპერატურაზე?

878. რა საჭიროებს მეტ სითბოს და რამდენით: 1 კგ წყლის გაცხელება 0 °C-დან 100 °C-მდე ან 1 კგ წყლის აორთქლება 100 °C ტემპერატურაზე?

879. რა რაოდენობის სითბოა საჭირო 0,2 კგ წყლის ორთქლად გადაქცევისთვის 100 °C ტემპერატურაზე?

880. რა რაოდენობის ენერგია გამოიყოფა 4 კგ წონის წყლის 100 °C-დან 0 °C-მდე გაციებისას?

881. რა რაოდენობის ენერგიაა საჭირო, რომ 0 °C ტემპერატურაზე 5 ლიტრი წყალი ადუღდეს და შემდეგ ეს ყველაფერი აორთქლდეს?

882. რა რაოდენობის ენერგიას გამოყოფს 1 კგ ორთქლი 100 °C-ზე, თუ იგი წყალში გადაიქცევა და შემდეგ მიღებული წყალი გაცივდება 0 °C-მდე?

883. რამდენი სითბო უნდა დაიხარჯოს 0 °C ტემპერატურაზე აღებული 7 კგ მასის წყლის ადუღებამდე და მთლიანად აორთქლებისთვის?

884. რამდენი ენერგია უნდა დაიხარჯოს 1 კგ წყლის 20 °C ტემპერატურის ორთქლად გადაქცევისთვის 100 °C ტემპერატურაზე?

885. განსაზღვრეთ სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა 0 °C-ზე მიღებული 1 კგ წყლის ორთქლად გადაქცევისთვის 100 °C-ზე?

886. რამდენი სითბო გამოიყოფა 100 გ წყლის ორთქლის კონდენსაციის დროს, რომელსაც აქვს ტემპერატურა 100 ° C და როდესაც მიღებული წყალი გაცივდება 20 ° C-მდე?

887. წყლის აორთქლების სპეციფიკური სითბო ეთერისაზე მეტია. მაშ, რატომ აციებს ეთერი, თუ მისი დატენიანება ასეთ შემთხვევებში წყალზე მეტად?
ეთერის აორთქლების სიჩქარე გაცილებით მეტია, ვიდრე წყლის. ამიტომ, ის უფრო სწრაფად გამოყოფს შინაგან ენერგიას და უფრო სწრაფად კლებულობს, აციებს ხელს.

888. 0 °C-ზე 30 კგ წყლის შემცველ ჭურჭელში შეჰყავთ 1,85 კგ წყლის ორთქლი 100 °C ტემპერატურაზე, რის შედეგადაც წყლის ტემპერატურა ხდება 37 °C. იპოვეთ წყლის აორთქლების სპეციფიკური სითბო.

889. რამდენი სითბოა საჭირო 0 °C-ზე 1 კგ ყინულის 100 °C-ზე ორთქლად გადაქცევისთვის?

890. რამდენი სითბოა საჭირო იმისათვის, რომ -10°C-ზე 5 კგ ყინული 100°C-ზე ორთქლად გადააქციოს და შემდეგ ნორმალური წნევით ორთქლი 150°C-მდე გავაცხელოთ? წყლის ორთქლის სპეციფიკური თბოტევადობა მუდმივ წნევაზე არის 2,05 კჯ/(კგ °C).

891. რამდენი კილოგრამი ქვანახშირი უნდა დაიწვას, რომ 0 °C-ზე აღებული 100 კგ ყინული ორთქლად იქცეს? ღუმელის ეფექტურობა არის 70%. ნახშირის წვის სპეციფიკური სიცხეა 29,3 მჯ/კგ.

892. წყლის აორთქლების სპეციფიური სიცხის დასადგენად ინგლისელმა მეცნიერმა ბლექმა აიღო გარკვეული რაოდენობის წყალი 0 °C-ზე და გააცხელა ადუღებამდე. შემდეგ მან განაგრძო წყლის გათბობა, სანამ ის მთლიანად აორთქლდებოდა. ამავდროულად, ბლექმა შენიშნა, რომ მთელი წყლის ადუღებას 5,33-ჯერ მეტი დრო დასჭირდა, ვიდრე წყლის იგივე მასის 0°C-დან 100°C-მდე გაცხელება? რა არის, ბლექის ექსპერიმენტების მიხედვით, აორთქლების სპეციფიკური სითბო?

893. რა რაოდენობის ორთქლი 100 °C ტემპერატურაზე უნდა გარდაიქმნას წყალში, რათა 10 კგ მასის რკინის რადიატორი 10 °C-დან 90 °C-მდე გაცხელდეს?

894. რამდენი სითბოა საჭირო იმისათვის, რომ -10°C-ზე აღებული 2 კგ ყინული 100°C-ზე ორთქლად იქცეს?

895. სინჯარა ეთერთან ერთად ჩაეფლო 0 °C-მდე გაცივებულ ჭიქა წყალში. ეთერში ჰაერის აფეთქებით ეთერი აორთქლდება, რის შედეგადაც სინჯარაზე ყინულის ქერქი წარმოიქმნება. დაადგინეთ, რამდენი ყინული იქნა მიღებული 125 გ ეთერის აორთქლებისას (ეთერის აორთქლების სპეციფიკური სითბო kJ/kg).

896. სერპენტინი მთლიანად ყინულში გაყინული. 2 კგ ორთქლი გადის ხვეულში, გაცივდება და კონდენსირდება, წყალი კი 0 °C ტემპერატურაზე ტოვებს ხვეულს. რამდენი ყინულის დნობა შეიძლება ამ გზით?

897. კალორიმეტრში 12 °C-ზე ასხამენ 57,4 გ წყალს. ორთქლი შეჰყავთ წყალში 100°C ტემპერატურაზე. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, კალორიმეტრში წყლის რაოდენობა გაიზარდა 1,3 გ-ით, ხოლო წყლის ტემპერატურა 24,8 °C-მდე გაიზარდა. ცარიელი კალორიმეტრის 1°C-ით გაცხელებას სჭირდება 18,27 J სითბო. იპოვეთ წყლის აორთქლების სპეციფიკური სითბო.

900. პრიმუსის ღუმელზე სპილენძის ქვაბში 0,2 კგ მასით, 20 ° C ტემპერატურაზე აღებულ 1 კგ წყალს ადუღებდნენ. დუღილის დროს 50 გრ წყალი ადუღდა.
რამდენი ბენზინი დაიწვა ღუმელში, თუ ღუმელის ეფექტურობა არის 30%?

დუღილი, როგორც ვნახეთ, ასევე აორთქლებაა, მხოლოდ მას ახლავს ორთქლის ბუშტების სწრაფი წარმოქმნა და ზრდა. აშკარაა, რომ დუღილის დროს საჭიროა სითხეში სითბოს გარკვეული რაოდენობის მიტანა. სითბოს ეს რაოდენობა მიდის ორთქლის წარმოქმნაზე. უფრო მეტიც, ერთი და იმავე მასის სხვადასხვა სითხეს სჭირდება სხვადასხვა რაოდენობის სითბო, რათა ისინი ორთქლად იქცეს დუღილის წერტილში.

ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ 1 კგ წონის წყლის აორთქლება 100 °C ტემპერატურაზე მოითხოვს 2,3 x 10 6 J ენერგიას. 35 °C ტემპერატურაზე აღებული 1 კგ ეთერის აორთქლისთვის საჭიროა 0,4 10 6 ჯ ენერგია.

ამიტომ, იმისათვის, რომ აორთქლებადი სითხის ტემპერატურა არ შეიცვალოს, სითხეს გარკვეული რაოდენობის სითბო უნდა მიეწოდოს.

ფიზიკურ რაოდენობას, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რამდენი სითბოა საჭირო 1 კგ მასის სითხის ორთქლად გადაქცევისთვის ტემპერატურის შეცვლის გარეშე, ეწოდება აორთქლების სპეციფიკური სითბო.

აორთქლების სპეციფიკური სითბო აღინიშნება ასო L. მისი ერთეულია 1 ჯ / კგ.

ექსპერიმენტებმა დაადგინა, რომ წყლის აორთქლების სპეციფიკური სითბო 100 °C ტემპერატურაზე არის 2,3 10 6 ჯ/კგ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, 1 კგ წყლის ორთქლად გადაქცევას სჭირდება 2,3 x 10 6 J ენერგია 100 °C ტემპერატურაზე. მაშასადამე, დუღილის დროს, ორთქლის მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერების შინაგანი ენერგია უფრო მეტია, ვიდრე თხევად მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერების იგივე მასის შიდა ენერგია.

ცხრილი 6
გარკვეული ნივთიერებების აორთქლების სპეციფიკური სითბო (დუღილის წერტილში და ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე)

ცივ ობიექტთან კონტაქტისას წყლის ორთქლი კონდენსირდება (სურ. 25). ამ შემთხვევაში გამოიყოფა ორთქლის წარმოქმნისას შთანთქმული ენერგია. ზუსტი ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ შედედებული ორთქლი გამოყოფს ენერგიის იმ რაოდენობას, რომელიც მის ფორმირებაში შევიდა.

ბრინჯი. 25. ორთქლის კონდენსაცია

შესაბამისად, როდესაც 1 კგ წყლის ორთქლი 100 °C ტემპერატურაზე გარდაიქმნება იმავე ტემპერატურის წყალში, გამოიყოფა 2,3 x 10 6 J ენერგია. როგორც სხვა ნივთიერებებთან შედარებიდან ჩანს (ცხრილი 6), ეს ენერგია საკმაოდ დიდია.

ორთქლის კონდენსაციის დროს გამოთავისუფლებული ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას. დიდ თბოელექტროსადგურებში ტურბინებში გამოყენებული ორთქლი ათბობს წყალს.

ამ გზით გაცხელებული წყალი გამოიყენება შენობების გასათბობად, აბანოებში, სამრეცხაოებში და სხვა საყოფაცხოვრებო საჭიროებებისთვის.

იმისათვის, რომ გამოვთვალოთ Q სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ნებისმიერი მასის სითხის ორთქლად გადაქცევისთვის, თქვენ უნდა გაამრავლოთ L აორთქლების სპეციფიკური სითბო m მასაზე:

ამ ფორმულიდან შეიძლება დადგინდეს, რომ

m=Q/L, L=Q/m

იგივე ფორმულით განისაზღვრება m მასის ორთქლით გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა, რომელიც კონდენსირებულია დუღილის დროს.

მაგალითი. რამდენი ენერგიაა საჭირო 20°C ტემპერატურაზე 2 კგ წყლის ორთქლად გადაქცევას? დავწეროთ პრობლემის მდგომარეობა და მოვაგვაროთ.

კითხვები

1. რა ენერგია მიეწოდება სითხეს დუღილის დროს?
2. რა არის აორთქლების სპეციფიკური სითბო?
3. როგორ შეიძლება ექსპერიმენტულად აჩვენო, რომ ენერგია გამოიყოფა ორთქლის კონდენსაციის დროს?
4. რა ენერგიას გამოყოფს 1 კგ წყლის ორთქლი კონდენსაციის დროს?
5. ტექნოლოგიაში სად გამოიყენება წყლის ორთქლის კონდენსაციის დროს გამოთავისუფლებული ენერგია?

სავარჯიშო 16

1. როგორ უნდა გავიგოთ, რომ წყლის აორთქლების სპეციფიკური სითბო არის 2,3 10 6 ჯ/კგ?
2. როგორ უნდა გავიგოთ, რომ ამიაკის კონდენსაციის სპეციფიკური სითბო არის 1,4 10 6 ჯ/კგ?
3. მე-6 ცხრილში ჩამოთვლილ ნივთიერებათაგან რომელ ნივთიერებას თხევადი მდგომარეობიდან ორთქლად გარდაქმნისას აქვს შინაგანი ენერგიის მეტი ზრდა? დაასაბუთეთ პასუხი.
4. რამდენი ენერგიაა საჭირო 150 გრ წყლის ორთქლად გადაქცევისთვის 100°C ტემპერატურაზე?
5. რამდენი ენერგია უნდა დაიხარჯოს, რომ 5 კგ მასის წყალი 0°C ტემპერატურაზე ადუღებამდე მიიყვანოს და აორთქლდეს?
6. რა რაოდენობის ენერგიას გამოყოფს 2 კგ მასის წყალი 100-დან 0 °C-მდე გაცივებისას? რა რაოდენობის ენერგია გამოიყოფა, თუ წყლის ნაცვლად 100 °C ტემპერატურაზე იმავე რაოდენობის ორთქლს მივიღებთ?

ვარჯიში

1. მე-6 ცხრილის მიხედვით, დაადგინეთ, რომელი ნივთიერება, თხევადი მდგომარეობიდან ორთქლად გადაქცევისას, შინაგანი ენერგია უფრო ძლიერად იზრდება. დაასაბუთეთ პასუხი.
2. მოამზადეთ მოხსენება ერთ-ერთ თემაზე (სურვილისამებრ).
3. როგორ იქმნება ნამი, ყინვა, წვიმა და თოვლი.
4. წყლის ციკლი ბუნებაში.
5. ლითონის ჩამოსხმა.