Pagsingaw. Pagsipsip ng enerhiya sa panahon ng pagsingaw ng isang likido at ang paglabas nito sa panahon ng paghalay ng singaw

Sa araling ito, bibigyan natin ng pansin ang ganitong uri ng singaw gaya ng pagkulo, pag-usapan ang mga pagkakaiba nito mula sa naunang itinuturing na proseso ng pagsingaw, ipakilala ang naturang halaga bilang ang boiling point, at tatalakayin kung ano ang nakasalalay dito. Sa pagtatapos ng aralin, ipakikilala natin ang isang napakahalagang dami na naglalarawan sa proseso ng singaw - ang tiyak na init ng singaw at paghalay.

Paksa: Pinagsama-samang estado ng bagay

Aralin: Pakuluan. Tiyak na init ng singaw at paghalay

Sa huling aralin, isinasaalang-alang na natin ang isa sa mga uri ng singaw - pagsingaw - at na-highlight ang mga katangian ng prosesong ito. Ngayon ay tatalakayin natin ang ganitong uri ng vaporization bilang proseso ng pagkulo, at ipakilala ang isang halaga na ayon sa numero ay nagpapakilala sa proseso ng vaporization - ang tiyak na init ng vaporization at condensation.

Kahulugan.kumukulo(Larawan 1) ay isang proseso ng masinsinang paglipat ng isang likido sa isang gas na estado, na sinamahan ng pagbuo ng mga bula ng singaw at nagaganap sa buong dami ng likido sa isang tiyak na temperatura, na tinatawag na punto ng kumukulo.

Paghambingin natin ang dalawang uri ng singaw sa isa't isa. Ang proseso ng pagkulo ay mas matindi kaysa sa proseso ng pagsingaw. Bilang karagdagan, tulad ng naaalala natin, ang proseso ng pagsingaw ay nagaganap sa anumang temperatura sa itaas ng punto ng pagkatunaw, at ang proseso ng pagkulo - mahigpit sa isang tiyak na temperatura, na naiiba para sa bawat isa sa mga sangkap at tinatawag na punto ng kumukulo. Dapat ding tandaan na ang pagsingaw ay nangyayari lamang mula sa libreng ibabaw ng likido, ibig sabihin, mula sa lugar na naglilimita dito mula sa nakapalibot na mga gas, at ang pagkulo ay nangyayari kaagad mula sa buong volume.

Isaalang-alang natin ang kurso ng proseso ng pagkulo nang mas detalyado. Isipin natin ang isang sitwasyon na paulit-ulit na nakatagpo ng marami sa atin - ito ay pagpainit at tubig na kumukulo sa isang tiyak na sisidlan, halimbawa, sa isang kasirola. Sa panahon ng pag-init, ang isang tiyak na halaga ng init ay ililipat sa tubig, na hahantong sa isang pagtaas sa panloob na enerhiya nito at isang pagtaas sa aktibidad ng paggalaw ng molekular. Ang prosesong ito ay magpapatuloy hanggang sa isang tiyak na yugto, hanggang sa maging sapat ang enerhiya ng molecular motion upang magsimulang kumulo.

Ang mga natunaw na gas (o iba pang mga impurities) ay naroroon sa tubig, na inilabas sa istraktura nito, na humahantong sa tinatawag na paglitaw ng mga sentro ng singaw. Iyon ay, nasa mga sentrong ito na ang singaw ay inilabas, at ang mga bula ay bumubuo sa buong dami ng tubig, na sinusunod sa panahon ng kumukulo. Mahalagang maunawaan na ang mga bula na ito ay hindi hangin, ngunit singaw, na nabuo sa panahon ng proseso ng pagkulo. Matapos ang pagbuo ng mga bula, ang dami ng singaw sa kanila ay tumataas, at nagsisimula silang tumaas sa laki. Kadalasan, ang mga bula sa simula ay nabubuo malapit sa mga dingding ng sisidlan at hindi agad tumaas sa ibabaw; una, sila, na lumalaki sa laki, ay nasa ilalim ng impluwensya ng lumalagong puwersa ng Archimedes, at pagkatapos ay humiwalay sa dingding at tumaas sa ibabaw, kung saan sila sumabog at naglalabas ng isang bahagi ng singaw.

Dapat pansinin na hindi lahat ng mga bula ng singaw ay umaabot sa libreng ibabaw ng tubig nang sabay-sabay. Sa simula ng proseso ng pagkulo, ang tubig ay malayo pa rin sa pantay na pag-init, at ang mas mababang mga layer, na malapit sa kung saan nagaganap ang proseso ng paglipat ng init, ay mas mainit pa kaysa sa mga nasa itaas, kahit na isinasaalang-alang ang proseso ng kombeksyon. Ito ay humahantong sa katotohanan na ang mga bula ng singaw na tumataas mula sa ibaba ay gumuho dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng pag-igting sa ibabaw, na hindi pa umaabot sa libreng ibabaw ng tubig. Kasabay nito, ang singaw na nasa loob ng mga bula ay pumasa sa tubig, sa gayon ay pinainit ito at pinabilis ang proseso ng pare-parehong pag-init ng tubig sa buong volume. Bilang isang resulta, kapag ang tubig ay pinainit nang halos pantay, halos lahat ng mga bula ng singaw ay nagsisimulang maabot ang ibabaw ng tubig at ang proseso ng matinding singaw ay nagsisimula.

Mahalagang i-highlight ang katotohanan na ang temperatura kung saan nagaganap ang proseso ng pagkulo ay nananatiling hindi nagbabago kahit na ang intensity ng supply ng init sa likido ay nadagdagan. Sa simpleng salita, kung magdadagdag ka ng gas sa burner sa panahon ng proseso ng pagkulo, na nagpapainit sa palayok ng tubig, tataas lamang nito ang intensity ng pigsa, at hindi tataas ang temperatura ng likido. Kung mas seryoso nating susuriin ang proseso ng pagkulo, nararapat na tandaan na may mga lugar sa tubig kung saan maaari itong mag-overheat sa itaas ng kumukulo, ngunit ang laki ng sobrang pag-init, bilang panuntunan, ay hindi lalampas sa isa o isang pares ng degrees at hindi gaanong mahalaga sa kabuuang dami ng likido. Ang kumukulong punto ng tubig sa normal na presyon ay 100°C.

Sa proseso ng tubig na kumukulo, maaari mong mapansin na ito ay sinamahan ng mga katangian ng tunog ng tinatawag na seething. Ang mga tunog na ito ay lumitaw dahil lamang sa inilarawan na proseso ng pagbagsak ng mga bula ng singaw.

Ang mga proseso ng pagkulo ng iba pang mga likido ay nagpapatuloy sa parehong paraan tulad ng pagkulo ng tubig. Ang pangunahing pagkakaiba sa mga prosesong ito ay ang iba't ibang mga punto ng kumukulo ng mga sangkap, na sa normal na presyon ng atmospera ay sinusukat na ang mga halaga ng tabular. Ipahiwatig natin ang mga pangunahing halaga ng mga temperaturang ito sa talahanayan.

Ang isang kagiliw-giliw na katotohanan ay ang kumukulo na punto ng mga likido ay nakasalalay sa halaga ng presyon ng atmospera, kaya naman ipinahiwatig namin na ang lahat ng mga halaga sa talahanayan ay ibinibigay sa normal na presyon ng atmospera. Kapag tumaas ang presyon ng hangin, tumataas din ang kumukulong punto ng likido, at kapag bumababa ito, sa kabaligtaran, bumababa ito.

Ang pag-asa ng puntong kumukulo sa ambient pressure ay ang batayan para sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang kilalang kasangkapan sa kusina bilang isang pressure cooker (Larawan 2). Ito ay isang kawali na may masikip na takip, kung saan, sa proseso ng pagsingaw ng tubig, ang presyon ng hangin na may singaw ay umabot sa mga halaga hanggang sa 2 atmospheric pressures, na humahantong sa isang pagtaas sa kumukulo ng tubig sa loob nito. sa . Dahil dito, ang tubig na may pagkain sa loob nito ay may pagkakataon na magpainit sa isang temperatura na mas mataas kaysa karaniwan (), at ang proseso ng pagluluto ay pinabilis. Dahil sa epektong ito, nakuha ng device ang pangalan nito.

kanin. 2. Pressure cooker ()

Ang sitwasyon na may pagbaba sa kumukulong punto ng isang likido na may pagbaba sa presyon ng atmospera ay mayroon ding isang halimbawa mula sa buhay, ngunit hindi na araw-araw para sa maraming tao. Ang halimbawang ito ay naaangkop sa paglalakbay ng mga umaakyat sa kabundukan. Lumalabas na sa isang lugar na matatagpuan sa taas na 3000-5000 m, ang kumukulong punto ng tubig, dahil sa pagbaba ng presyon ng atmospera, ay bumababa sa mas mababang mga halaga, na humahantong sa mga kahirapan sa pagluluto sa mga pagtaas, dahil para sa epektibong thermal pagpoproseso ng pagkain sa Sa kasong ito, mas mahabang oras ang kinakailangan kaysa sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Sa mga taas na humigit-kumulang 7000 m, umabot ang kumukulong punto ng tubig , na ginagawang imposibleng magluto ng maraming produkto sa ganitong mga kondisyon.

Ang ilang mga teknolohiya para sa paghihiwalay ng mga sangkap ay batay sa katotohanan na ang mga punto ng kumukulo ng iba't ibang mga sangkap ay naiiba. Halimbawa, kung isasaalang-alang natin ang pag-init ng langis, na isang kumplikadong likido na binubuo ng maraming mga bahagi, pagkatapos ay sa proseso ng pagkulo maaari itong nahahati sa maraming iba't ibang mga sangkap. Sa kasong ito, dahil sa ang katunayan na ang mga punto ng kumukulo ng kerosene, gasolina, naphtha at langis ng gasolina ay magkakaiba, maaari silang ihiwalay sa bawat isa sa pamamagitan ng singaw at paghalay sa iba't ibang temperatura. Ang prosesong ito ay karaniwang tinutukoy bilang fractionation (Larawan 3).

kanin. 3 Paghihiwalay ng langis sa mga fraction ()

Tulad ng anumang pisikal na proseso, ang pagkulo ay dapat na mailalarawan gamit ang ilang numerical na halaga, ang naturang halaga ay tinatawag na tiyak na init ng singaw.

Upang maunawaan ang pisikal na kahulugan ng dami na ito, isaalang-alang ang sumusunod na halimbawa: kumuha ng 1 kg ng tubig at dalhin ito sa kumukulong punto, pagkatapos ay sukatin kung gaano karaming init ang kinakailangan upang ganap na maalis ang tubig na ito (hindi kasama ang mga pagkawala ng init) - ang halagang ito ay ay katumbas ng tiyak na init ng singaw ng tubig. Para sa isa pang sangkap, ang halaga ng init na ito ay magiging iba at ang tiyak na init ng singaw ng sangkap na ito.

Ang tiyak na init ng singaw ay lumalabas na isang napakahalagang katangian sa mga modernong teknolohiya para sa paggawa ng mga metal. Lumalabas na, halimbawa, sa panahon ng pagtunaw at pagsingaw ng bakal, na sinusundan ng condensation at solidification nito, ang isang kristal na sala-sala ay nabuo na may isang istraktura na nagbibigay ng mas mataas na lakas kaysa sa orihinal na sample.

Pagtatalaga: tiyak na init ng vaporization at condensation (minsan ay tinutukoy ).

yunit ng pagsukat: .

Ang tiyak na init ng singaw ng mga sangkap ay tinutukoy ng mga eksperimento sa mga kondisyon ng laboratoryo, at ang mga halaga nito para sa mga pangunahing sangkap ay nakalista sa naaangkop na talahanayan.

sangkap

Ang pagkulo ay isang matinding singaw na nangyayari kapag ang isang likido ay pinainit hindi lamang mula sa ibabaw, kundi pati na rin sa loob nito.

Ang pagkulo ay nangyayari sa pagsipsip ng init.
Karamihan sa ibinibigay na init ay ginugugol sa pagsira ng mga bono sa pagitan ng mga particle ng sangkap, ang natitira - sa gawaing ginawa sa panahon ng pagpapalawak ng singaw.
Bilang resulta, ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng singaw ay nagiging mas malaki kaysa sa pagitan ng mga particle ng likido, kaya ang panloob na enerhiya ng singaw ay mas malaki kaysa sa panloob na enerhiya ng likido sa parehong temperatura.
Ang halaga ng init na kinakailangan upang ilipat ang likido sa singaw sa panahon ng proseso ng pagkulo ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

kung saan ang m ay ang masa ng likido (kg),
L ay ang tiyak na init ng singaw.

Ang tiyak na init ng singaw ay nagpapakita kung gaano karaming init ang kailangan upang gawing singaw ang 1 kg ng isang sangkap sa puntong kumukulo. Ang yunit ng tiyak na init ng singaw sa sistema ng SI:
[ L ] = 1 J/kg
Habang tumataas ang presyon, tumataas ang punto ng kumukulo ng likido, at bumababa ang tiyak na init ng singaw, at kabaliktaran.

Sa panahon ng kumukulo, ang temperatura ng likido ay hindi nagbabago.
Ang kumukulo na punto ay nakasalalay sa presyon na ibinibigay sa likido.
Ang bawat sangkap sa parehong presyon ay may sariling punto ng kumukulo.
Sa isang pagtaas sa presyon ng atmospera, ang pagkulo ay nagsisimula sa isang mas mataas na temperatura, na may pagbaba sa presyon - vice versa.
Halimbawa, kumukulo ang tubig sa 100°C lamang sa normal na presyon ng atmospera.

ANO ANG NANGYAYARI SA LOOB NG LIQUID KAPAG KUKULO?

Ang pagkulo ay ang paglipat ng isang likido sa singaw na may patuloy na pagbuo at paglaki ng mga bula ng singaw sa likido, sa loob kung saan ang likido ay sumingaw. Sa simula ng pag-init, ang tubig ay puspos ng hangin at may temperatura ng silid. Kapag ang tubig ay pinainit, ang gas na natunaw dito ay inilabas sa ilalim at mga dingding ng sisidlan, na bumubuo ng mga bula ng hangin. Nagsisimula silang lumitaw nang matagal bago kumulo. Ang tubig ay sumingaw sa mga bula na ito. Ang isang bula na puno ng singaw ay nagsisimulang pumutok sa isang sapat na mataas na temperatura.

Naabot ang isang tiyak na sukat, ito ay humiwalay mula sa ilalim, tumataas sa ibabaw ng tubig at sumabog. Sa kasong ito, ang singaw ay umalis sa likido. Kung ang tubig ay hindi sapat na pinainit, pagkatapos ay ang bula ng singaw, na tumataas sa malamig na mga layer, ay bumagsak. Ang mga nagresultang pagbabagu-bago ng tubig ay humantong sa paglitaw ng isang malaking bilang ng mga maliliit na bula ng hangin sa buong dami ng tubig: ang tinatawag na "white key".

Ang puwersa ng pag-angat ay kumikilos sa isang bula ng hangin sa ilalim ng sisidlan:
Fpod \u003d Farchimede - Fgravity
Ang bubble ay pinindot hanggang sa ibaba, dahil ang mga puwersa ng presyon ay hindi kumikilos sa ibabang ibabaw. Kapag pinainit, ang bubble ay lumalawak dahil sa paglabas ng gas dito at humihiwalay mula sa ibaba kapag ang lakas ng pag-angat ay bahagyang mas malaki kaysa sa pagpindot. Ang laki ng bula na maaaring masira mula sa ibaba ay depende sa hugis nito. Ang hugis ng mga bula sa ibaba ay natutukoy sa pamamagitan ng pagkabasa ng ilalim ng sisidlan.

Ang pagkabasa ng inhomogeneity at pagsasama ng mga bula sa ibaba ay humantong sa pagtaas ng kanilang laki. Kapag malaki ang bula, habang tumataas ito sa likod nito, nabubuo ang mga voids, ruptures, at eddies.

Kapag pumutok ang bula, ang lahat ng likidong nakapalibot dito ay dumadaloy sa loob, at isang annular wave ang nangyayari. Pagsara, ibinato niya ang isang haligi ng tubig.

Kapag ang mga sumasabog na bula ay bumagsak sa isang likido, ang mga shock wave ng mga frequency ng ultrasonic ay nagpapalaganap, na sinamahan ng naririnig na ingay. Ang mga unang yugto ng pagkulo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalakas at pinakamataas na tunog (sa yugto ng "white key", ang takure ay "kumanta").

(pinagmulan: virlib.eunnet.net)


TEMPERATURE GRAPH NG MGA PAGBABAGO SA KASUNDUAN NA ESTADO NG TUBIG


TINGNAN MO SA BOOKSHELF!


INTERESTING

Bakit may butas ang takip ng tsarera?
Para maglabas ng singaw. Kung walang butas sa takip, ang singaw ay maaaring bumuhos ng tubig sa ibabaw ng spout ng takure.
___

Ang tagal ng pagluluto ng patatas, simula sa sandali ng pagkulo, ay hindi nakasalalay sa kapangyarihan ng pampainit. Ang tagal ay tinutukoy ng oras ng paninirahan ng produkto sa puntong kumukulo.
Ang kapangyarihan ng pampainit ay hindi nakakaapekto sa kumukulo, ngunit ang rate lamang ng pagsingaw ng tubig.

Maaaring mag-freeze ang tubig kapag kumukulo. Upang gawin ito, kinakailangan na mag-pump out ng hangin at singaw ng tubig mula sa sisidlan kung saan matatagpuan ang tubig, upang ang tubig ay kumukulo sa lahat ng oras.


"Ang mga kaldero ay madaling kumulo sa gilid - sa masamang panahon!"
Ang pagbaba ng atmospheric pressure na kaakibat ng lumalalang panahon ang dahilan kung bakit mas mabilis na "tumatakbo" ang gatas.
___

Ang napakainit na tubig na kumukulo ay maaaring makuha sa ilalim ng malalim na mga minahan, kung saan ang presyon ng hangin ay mas malaki kaysa sa ibabaw ng Earth. Kaya sa lalim na 300 m, kumukulo ang tubig sa 101 ͦ C. Sa presyon ng hangin na 14 na atmospheres, kumukulo ang tubig sa 200 ͦ C.
Sa ilalim ng kampana ng air pump, maaari kang makakuha ng "tubig na kumukulo" sa 20 ͦ C.
Sa Mars, umiinom kami ng "tubig na kumukulo" sa 45 C.
Ang tubig-alat ay kumukulo sa itaas 100 ͦ C. ___

Sa mga bulubunduking rehiyon na may malaking taas, sa ilalim ng pinababang presyon ng atmospera, kumukulo ang tubig sa temperaturang mas mababa sa 100 ͦ Celsius.

Ang paghihintay na maluto ang ganoong pagkain ay mas matagal.


Ibuhos ito ng malamig ... at ito ay kumukulo!

Karaniwan, kumukulo ang tubig sa 100 degrees Celsius. Painitin ang tubig sa prasko sa burner hanggang sa kumulo. Patayin natin ang burner. Tumigil ang pagkulo ng tubig. Isinasara namin ang prasko gamit ang isang takip at sinimulang maingat na ibuhos ang malamig na tubig sa takip. Ano ito? Kumukulo na naman ang tubig!

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

Sa ilalim ng isang stream ng malamig na tubig, ang tubig sa prasko, at kasama nito ang singaw ng tubig, ay nagsisimulang lumamig.
Bumababa ang dami ng singaw at nagbabago ang presyon sa ibabaw ng tubig...
Ano sa palagay mo, saang direksyon?
... Ang kumukulo ng tubig sa pinababang presyon ay mas mababa sa 100 degrees, at ang tubig sa prasko ay kumukulo muli!
____

Kapag nagluluto, ang presyon sa loob ng palayok - "pressure cooker" - ay humigit-kumulang 200 kPa, at ang sopas sa naturang palayok ay mas mabilis na maluto.

Maaari kang gumuhit ng tubig sa hiringgilya hanggang sa kalahati, isara ito sa parehong tapunan at hilahin ang piston nang husto. Maraming mga bula ang lilitaw sa tubig, na nagpapahiwatig na ang proseso ng tubig na kumukulo ay nagsimula na (at ito ay nasa temperatura ng silid!).
___

Kapag ang isang sangkap ay pumasa sa isang gas na estado, ang density nito ay bumababa ng halos 1000 beses.
___

Ang mga unang electric kettle ay may mga heater sa ilalim. Ang tubig ay hindi nakipag-ugnayan sa pampainit at pinakuluan ng napakatagal na panahon. Noong 1923, nakatuklas si Arthur Large: naglagay siya ng pampainit sa isang espesyal na tubo ng tanso at inilagay ito sa loob ng takure. Mabilis na kumulo ang tubig.

Ang mga self-cooling na lata para sa mga soft drink ay binuo sa USA. Ang isang kompartimento na may mababang kumukulo na likido ay naka-mount sa garapon. Kung durugin mo ang kapsula sa isang mainit na araw, ang likido ay magsisimulang kumulo nang mabilis, inaalis ang init mula sa mga nilalaman ng garapon, at sa 90 segundo ang temperatura ng inumin ay bumaba ng 20-25 degrees Celsius.


BAKIT?

Sa tingin mo, posible bang pakuluan nang husto ang itlog kung kumukulo ang tubig sa temperaturang mas mababa sa 100 degrees Celsius?
____

Ang tubig ba ay kumukulo sa isang palayok na lumulutang sa isa pang palayok ng kumukulong tubig?
Bakit? ___

Maaari mo bang pakuluan ang tubig nang hindi ito pinainit?

866. Ang temperatura ng tubig sa isang bukas na sisidlan sa isang silid ay palaging bahagyang mas mababa kaysa sa temperatura ng hangin sa silid. Bakit?
Dahil ang pagsingaw ay nangyayari mula sa ibabaw ng tubig, na sinamahan ng pagkawala ng enerhiya, at, dahil dito, isang pagbaba sa temperatura.

867. Bakit bumababa ang temperatura ng isang likido sa panahon ng pagsingaw?
Sa panahon ng pagsingaw, ang panloob na enerhiya ng likido ay bumababa, at ito ay humahantong sa pagbaba ng temperatura.

868. Sa Moscow, ang pagbabagu-bago ng kumukulong punto ng tubig ay 2.5° (mula 98.5°C hanggang 101°C). Paano maipapaliwanag ang gayong pagkakaiba?
Hindi pantay na kaluwagan. Habang tumataas ang altitude, kumukulo ang tubig sa temperaturang mababa sa 100°C. At kung ang boiling point ay higit sa 100°C, nangangahulugan ito na ito ay nasa ibaba ng antas ng dagat.

869. Natutupad ba ang batas ng konserbasyon ng enerhiya sa panahon ng pagsingaw? sa isang pigsa?
Ginanap. Kung gaano karaming enerhiya ang ginugol sa pagpainit, ang parehong halaga ng enerhiya ay ilalabas sa anyo ng singaw.

870. Kung babasahin mo ng ether ang iyong kamay, lalamigin ka. Bakit?
Ang eter ay sumingaw at kumukuha ng enerhiya mula sa mga kamay at hangin.

871. Bakit mas mabilis lumamig ang sopas kung hinipan mo ito?
Kung hinipan mo ang singaw na nagmumula sa sopas, ang paglipat ng init ay mapabilis, at ang sopas ay mabilis na ibibigay ang enerhiya nito sa kapaligiran.

872. Iba ba ang temperatura ng tubig sa kumukulong kasirola sa temperatura ng singaw ng kumukulong tubig?
Hindi.

873. Bakit hindi kumukulo ang kumukulong tubig sa sandaling maalis ito sa apoy?
Dahil upang mapanatili ang isang pigsa, ang tubig ay dapat na patuloy na tumanggap ng enerhiya ng init.

874. Ang tiyak na init ng condensation ng alkohol ay 900 kJ/kg. Anong ibig sabihin nito?
Upang ang alkohol ay pumasa sa isang likidong estado, 900 kJ ng enerhiya ay dapat kunin mula sa singaw nito.

875. Ihambing ang panloob na enerhiya ng 1 kg ng singaw ng tubig sa 100 °C at 1 kg ng tubig sa 100 °C. Ganun pa? Magkano? Bakit?
Ang enerhiya ng singaw ay 2.3 MJ/kg higit pa, na siyang halaga ng enerhiya na kinakailangan para sa pagbuo ng singaw.

876. Gaano karaming init ang kinakailangan upang sumingaw ang 1 kg ng tubig sa puntong kumukulo? 1 kg ng eter?

877. Anong halaga ng init ang kinakailangan upang gawing singaw ang 0.15 kg ng tubig sa 100 °C?


878. Ano ang nangangailangan ng higit na init at kung magkano: pagpainit ng 1 kg ng tubig mula 0 °C hanggang 100 °C o pagsingaw ng 1 kg ng tubig sa temperatura na 100 °C?


879. Anong halaga ng init ang kinakailangan upang mapalitan ang 0.2 kg ng tubig sa singaw sa temperaturang 100 °C?

880. Anong dami ng enerhiya ang ilalabas kapag nagpapalamig ng tubig na tumitimbang ng 4 kg mula 100 °C hanggang 0 °C?

881. Anong dami ng enerhiya ang kailangan upang kumulo ang 5 litro ng tubig sa 0 °C at pagkatapos ay sumingaw ang lahat?


882. Anong dami ng enerhiya ang ilalabas ng 1 kg ng singaw sa 100 °C kung ito ay gagawing tubig at pagkatapos ang nagresultang tubig ay pinalamig sa 0 °C?

883. Gaano karaming init ang dapat gamitin upang dalhin ang tubig na tumitimbang ng 7 kg, na kinuha sa temperatura na 0 ° C, sa isang pigsa at pagkatapos ay ganap na sumingaw ito?


884. Gaano karaming enerhiya ang dapat gamitin upang gawing singaw ang 1 kg ng tubig sa temperaturang 20 °C sa temperaturang 100 °C?


885. Tukuyin ang dami ng init na kailangan para ma-convert ang 1 kg ng tubig na kinuha sa 0 °C sa singaw sa 100 °C?

886. Gaano karaming init ang ilalabas sa panahon ng paghalay ng 100 g ng singaw ng tubig, na may temperatura na 100 ° C, at kapag ang nagresultang tubig ay pinalamig sa 20 ° C?


887. Ang tiyak na init ng singaw ng tubig ay mas malaki kaysa sa eter. Bakit, kung gayon, ang eter, kung nabasa ito, ay nagpapalamig dito nang higit kaysa tubig sa mga ganitong kaso?
Ang rate ng pagsingaw ng eter ay mas malaki kaysa sa tubig. Samakatuwid, nagbibigay ito ng panloob na enerhiya nang mas mabilis at mas mabilis na lumalamig, na nagpapalamig sa kamay.

888. Sa isang sisidlan na naglalaman ng 30 kg ng tubig sa 0 °C, 1.85 kg ng singaw ng tubig sa temperatura na 100 °C ay ipinakilala, bilang isang resulta kung saan ang temperatura ng tubig ay nagiging 37 °C. Hanapin ang tiyak na init ng singaw ng tubig.


889. Gaano karaming init ang kailangan para gawing singaw ang 1 kg ng yelo sa 0 °C sa 100 °C?


890. Gaano karaming init ang kinakailangan upang gawing singaw ang 5 kg ng yelo sa -10°C sa 100°C at pagkatapos ay painitin ang singaw sa 150°C sa normal na presyon? Ang tiyak na kapasidad ng init ng singaw ng tubig sa pare-pareho ang presyon ay 2.05 kJ/(kg °C).


891. Ilang kilo ng karbon ang dapat sunugin upang gawing singaw ang 100 kg ng yelo na kinuha sa 0 °C? Ang kahusayan ng pugon ay 70%. Ang tiyak na init ng pagkasunog ng karbon ay 29.3 MJ/kg.


892. Upang matukoy ang tiyak na init ng pagsingaw ng tubig, ang Ingles na siyentipikong si Black ay kumuha ng tiyak na dami ng tubig sa 0 °C at pinainit ito hanggang sa kumulo. Pagkatapos ay ipinagpatuloy niya ang pag-init ng tubig hanggang sa tuluyan itong sumingaw. Kasabay nito, napansin ni Black na tumagal ng 5.33 beses na mas maraming oras upang pakuluan ang lahat ng tubig kaysa sa pag-init ng parehong masa ng tubig mula 0 ° C hanggang 100 ° C? Ano, ayon sa mga eksperimento ni Black, ang tiyak na init ng singaw?

893. Anong dami ng singaw sa temperaturang 100 °C ang dapat gawing tubig upang mapainit ang isang bakal na radiator na tumitimbang ng 10 kg mula 10 °C hanggang 90 °C?


894. Gaano karaming init ang kinakailangan upang gawing singaw ang 2 kg na yelo na kinuha sa -10°C sa 100°C?


895. Ang isang test tube na may eter ay inilulubog sa isang baso ng tubig na pinalamig hanggang 0 °C. Sa pamamagitan ng pag-ihip ng hangin sa eter, ang eter ay sumingaw, bilang isang resulta kung saan ang isang ice crust ay nabubuo sa test tube. Tukuyin kung gaano karaming yelo ang nakuha sa panahon ng pagsingaw ng 125 g ng eter (tiyak na init ng singaw ng eter kJ / kg).


896. Serpentine ganap na nagyelo sa yelo. Ang 2 kg ng singaw ay dumaan sa coil, lumalamig at lumalapot, at ang tubig ay umaalis sa coil sa temperatura na 0 °C. Gaano karaming yelo ang maaaring matunaw sa ganitong paraan?


897. 57.4 g ng tubig ay ibinuhos sa calorimeter sa 12 °C. Ang singaw ay ipinapasok sa tubig sa 100°C. Pagkaraan ng ilang oras, ang dami ng tubig sa calorimeter ay tumaas ng 1.3 g, at ang temperatura ng tubig ay tumaas sa 24.8 °C. Kinakailangan ng 18.27 J ng init upang magpainit ng isang walang laman na calorimeter sa pamamagitan ng 1°C. Hanapin ang tiyak na init ng singaw ng tubig.

900. Sa isang primus stove sa isang tansong takure na tumitimbang ng 0.2 kg, ang tubig na tumitimbang ng 1 kg, na kinuha sa temperatura na 20 ° C, ay pinakuluan. Sa proseso ng pagkulo, 50 g ng tubig ang kumulo.
Gaano karaming gasolina ang nasunog sa kalan kung ang kahusayan ng kalan ay 30%?

Ang pagkulo, tulad ng nakita natin, ay pagsingaw din, tanging ito ay sinasamahan ng mabilis na pagbuo at paglaki ng mga bula ng singaw. Ito ay malinaw na sa panahon ng kumukulo ito ay kinakailangan upang magdala ng isang tiyak na halaga ng init sa likido. Ang dami ng init na ito ay napupunta sa pagbuo ng singaw. Bukod dito, ang iba't ibang mga likido ng parehong masa ay nangangailangan ng iba't ibang dami ng init upang gawing singaw sa puntong kumukulo.

Ipinakita ng mga eksperimento na ang pagsingaw ng tubig na tumitimbang ng 1 kg sa temperatura na 100 °C ay nangangailangan ng 2.3 x 10 6 J ng enerhiya. Para sa pagsingaw ng 1 kg ng eter na kinuha sa temperatura na 35 °C, 0.4 10 6 J ng enerhiya ang kailangan.

Samakatuwid, upang ang temperatura ng umuusok na likido ay hindi magbago, ang isang tiyak na halaga ng init ay dapat ibigay sa likido.

    Ang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming init ang kailangan upang gawing singaw ang isang likido na may mass na 1 kg nang hindi binabago ang temperatura ay tinatawag na tiyak na init ng singaw.

Ang tiyak na init ng singaw ay tinutukoy ng titik L. Ang yunit nito ay 1 J / kg.

Napag-alaman ng mga eksperimento na ang tiyak na init ng pagsingaw ng tubig sa 100 °C ay 2.3 10 6 J/kg. Sa madaling salita, kailangan ng 2.3 x 10 6 J ng enerhiya upang ma-convert ang 1 kg ng tubig sa singaw sa temperatura na 100 °C. Samakatuwid, sa punto ng kumukulo, ang panloob na enerhiya ng isang sangkap sa estado ng singaw ay mas malaki kaysa sa panloob na enerhiya ng parehong masa ng sangkap sa likidong estado.

Talahanayan 6
Tiyak na init ng pagsingaw ng ilang mga sangkap (sa kumukulo at normal na presyon ng atmospera)

Sa pakikipag-ugnay sa isang malamig na bagay, ang singaw ng tubig ay namumuo (Larawan 25). Sa kasong ito, ang enerhiya na hinihigop sa panahon ng pagbuo ng singaw ay inilabas. Ang mga tumpak na eksperimento ay nagpapakita na, kapag na-condensed, ang singaw ay naglalabas ng dami ng enerhiya na napunta sa pagbuo nito.

kanin. 25. Steam condensation

Dahil dito, kapag ang 1 kg ng singaw ng tubig ay na-convert sa temperatura na 100 °C sa tubig ng parehong temperatura, 2.3 x 10 6 J ng enerhiya ang inilabas. Tulad ng makikita mula sa paghahambing sa iba pang mga sangkap (Talahanayan 6), ang enerhiya na ito ay medyo malaki.

Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng paghalay ng singaw ay maaaring gamitin. Sa malalaking thermal power plant, ang singaw na ginagamit sa mga turbine ay nagpapainit ng tubig.

Ang tubig na pinainit sa ganitong paraan ay ginagamit para sa pagpainit ng mga gusali, sa mga paliguan, mga labahan at para sa iba pang mga pangangailangan sa tahanan.

Upang kalkulahin ang halaga ng init Q na kinakailangan upang ma-convert ang anumang masa ng likido na kinuha sa punto ng kumukulo sa singaw, kailangan mong i-multiply ang tiyak na init ng singaw L sa mass m:

Mula sa formula na ito, matutukoy na

m=Q/L, L=Q/m

Ang dami ng init na inilabas ng singaw ng mass m, condensing sa boiling point, ay tinutukoy ng parehong formula.

Halimbawa. Gaano karaming enerhiya ang kinakailangan upang gawing singaw ang 2 kg ng tubig sa 20°C? Isulat natin ang kalagayan ng problema at lutasin ito.

Mga tanong

  1. Ano ang enerhiya na ibinibigay sa likido habang kumukulo?
  2. Ano ang tiyak na init ng singaw?
  3. Paano maipapakita sa eksperimento na ang enerhiya ay inilalabas kapag ang singaw ay namumuo?
  4. Ano ang enerhiya na inilabas ng 1 kg na singaw ng tubig sa panahon ng condensation?
  5. Saan sa teknolohiya ang enerhiya na inilabas sa panahon ng paghalay ng singaw ng tubig na ginagamit?

Pagsasanay 16

  1. Paano dapat maunawaan ng isang tao na ang tiyak na init ng singaw ng tubig ay 2.3 10 6 J/kg?
  2. Paano dapat maunawaan ng isang tao na ang tiyak na init ng condensation ng ammonia ay 1.4 10 6 J/kg?
  3. Alin sa mga sangkap na nakalista sa Talahanayan 6, kapag na-convert mula sa isang likidong estado sa isang singaw, ang may pagtaas ng panloob na enerhiya? Pangatwiranan ang sagot.
  4. Gaano karaming enerhiya ang kinakailangan upang gawing singaw ang 150 g ng tubig sa 100°C?
  5. Gaano karaming enerhiya ang dapat gastusin upang dalhin ang tubig na may mass na 5 kg, na kinuha sa temperatura na 0 ° C, sa isang pigsa at sumingaw ito?
  6. Anong dami ng enerhiya ang ilalabas ng tubig na may mass na 2 kg kapag pinalamig mula 100 hanggang 0 °C? Anong dami ng enerhiya ang ilalabas kung sa halip na tubig ay kukuha tayo ng parehong dami ng singaw sa 100 °C?

Mag-ehersisyo

  1. Ayon sa talahanayan 6, alamin kung alin sa mga sangkap, kapag na-convert mula sa isang likidong estado sa isang singaw, ang panloob na enerhiya ay tumataas nang mas malakas. Pangatwiranan ang sagot.
  2. Maghanda ng ulat sa isa sa mga paksa (opsyonal).
  3. Paano nabuo ang hamog, hamog na nagyelo, ulan at niyebe.
  4. Ang ikot ng tubig sa kalikasan.
  5. Bakal na pambalot.