Парообразование. Конденсация

Переход в парообразное состояние называется парообразованием.

Парообразование, происходящее прямо из твердого состояния, минуя жидкое, называется сублимацией (возгонкой).

Примеры сублимации – испарение кристаллов йода, испарение льда, что подтверждается тем, что выстиранное белье высыхает на морозе.

Переход из жидкого состояния в парообразное возможен двумя способами: испарением и кипением.

Обратный переход из парообразного состояния в жидкое называется конденсацией.

Рассмотрим процесс испарения с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Для того чтобы молекула могла покинуть жидкость, ее кинетическая энергия должна быть достаточной для преодоления сил межмолекулярного взаимодействия. Как видно из графика распределения молекул по скоростям (рис. 3.4.1), такие молекулы всегда существуют, причем их тем больше, чем больше температура жидкости.

Рис. 3.4.1.

Испарение происходит при любой температуре. С увеличением температуры интенсивность испарения увеличивается.

Т.к. при испарении жидкость покидают молекулы с большей кинетической энергией, то средняя энергия молекул жидкости уменьшается. При испарении жидкость охлаждается.

Чтобы температура жидкости при испарении не изменялась ей необходимо сообщить некоторое количество теплоты.

Количество теплоты, которое необходимо сообщить жидкости для испарения единицы ее массы при постоянной температуре и постоянном давлении называется удельной теплотой парообразования.

, (3.4.1)

где r – удельная теплота парообразования, m – масса испарившейся жидкости. В результате в процессе парообразования жидкость получает количество теплоты

. (3.4.2)

При обратном превращении пара в жидкость – конденсации – внутренняя энергия жидкости увеличивается, поэтому, если температура жидкости при конденсации не меняется, то выделяется количество теплоты

, (3.4.3)

где m – масса образовавшейся при конденсации жидкости.

Дата добавления: 2014-01-05