Lahat ay pamilyar sa larawan: may isang palayok ng tubig sa kalan sa apoy. Ang tubig mula sa malamig ay unti-unting nagiging mainit, kaya ang mga unang bula ay lumilitaw sa ibabaw nito, at sa lalong madaling panahon ang lahat ng ito ay masayang kumukulo. Ano ang init ng singaw ng tubig? Naaalala ng ilan sa atin mula sa kurikulum ng paaralan na ang temperatura ng tubig sa natural na presyon ng atmospera ay hindi maaaring lumampas sa 100 °C. At ang mga hindi nakakaalala o hindi naniniwala ay maaaring gumamit ng naaangkop na thermometer at siguraduhin, na sinusunod ang mga hakbang sa kaligtasan.
Ngunit paano ito mangyayari? Pagkatapos ng lahat, ang apoy ay nag-aapoy pa rin sa ilalim ng kawali, binibigyan nito ang enerhiya nito sa likido, at saan ito pupunta kung hindi nito pinainit ang tubig? Sagot: Ginagamit ang enerhiya upang gawing singaw ang tubig.
Saan napupunta ang enerhiya
Sa ordinaryong buhay, nakasanayan na natin ang tatlong estado ng bagay sa ating paligid: solid, likido at gas. Sa solid state, ang mga molekula ay mahigpit na naayos sa kristal na sala-sala. Ngunit hindi ito nangangahulugan ng kanilang kumpletong kawalang-kilos, sa anumang temperatura, hangga't ito ay hindi bababa sa isang degree na mas mataas kaysa sa -273 ° C (ito ay ganap na zero), ang mga molekula ay nag-vibrate. Bukod dito, ang amplitude ng vibration ay depende sa temperatura. Kapag pinainit, inililipat ang enerhiyamga particle ng isang substance, at ang magulong paggalaw na ito ay nagiging mas matindi, at pagkatapos ay umaabot sa ganoong puwersa sa isang tiyak na sandali na ang mga molekula ay umalis sa mga pugad ng sala-sala - ang sangkap ay nagiging likido.
Sa likidong estado, ang mga molekula ay malapit na nauugnay sa isa't isa sa pamamagitan ng puwersa ng pagkahumaling, bagama't hindi sila nakapirmi sa isang tiyak na punto sa kalawakan. Sa karagdagang akumulasyon ng init sa pamamagitan ng sangkap, ang magulong vibrations ng isang bahagi ng mga molekula ay nagiging napakalakas na ang puwersa ng pagkahumaling ng mga molekula sa isa't isa ay napagtagumpayan, at lumilipad ang mga ito. Ang temperatura ng sangkap ay humihinto sa pagtaas, ang lahat ng enerhiya ay inililipat na ngayon sa susunod at susunod na mga batch ng mga particle, at kaya, hakbang-hakbang, ang lahat ng tubig mula sa kawali ay pumupuno sa kusina sa anyo ng singaw.
Ang bawat sangkap ay nangangailangan ng tiyak na dami ng enerhiya upang maisagawa ang prosesong ito. Ang init ng pagsingaw ng tubig, tulad ng ibang mga likido, ay may hangganan at may mga partikular na halaga.
Sa anong mga unit ang sinusukat
Anumang enerhiya (kahit paggalaw, kahit init) ay sinusukat sa joules. Ang Joule (J) ay ipinangalan sa sikat na siyentipiko na si James Joule. Sa bilang, maaaring makuha ang enerhiya na 1 J kung ang isang partikular na katawan ay itulak sa layong 1 metro na may puwersang 1 Newton.
Dati, para sukatin ang init, gumamit sila ng ganitong konsepto bilang “calorie”. Ito ay pinaniniwalaan na ang init ay isang pisikal na sangkap na maaaring dumaloy sa loob o labas ng anumang katawan. Kung mas "tumagas" ito sa pisikal na katawan, mas mainit ito. Sa mga lumang aklat-aralin, mahahanap mo pa rin ang pisikal na dami na ito. Ngunit hindi mahirap i-convert ito sa joules, sapat na upang i-multiply ng 4,19.
Ang enerhiya na kinakailangan upang gawing gas ang mga likido ay tinatawag na tiyak na init ng singaw. Ngunit paano ito kalkulahin? Isang bagay na gawing singaw ang isang test tube ng tubig, at isa pang bagay na gawing singaw ang isang malaking tangke ng steam engine ng barko.
Samakatuwid, halimbawa, para sa H2O, sa heat engineering sila ay nagpapatakbo sa konsepto ng "specific heat of vaporization of water" (J / kg - unit ng pagsukat). At ang pangunahing salita dito ay "tiyak". Ito ay itinuturing na dami ng enerhiya na kinakailangan upang gawing singaw ang 1 kg ng likidong substance.
Ang halaga ay ipinahiwatig ng Latin na titik L. Ang halaga ay sinusukat sa joules bawat 1 kg.
Gaano karaming enerhiya ang kailangan ng tubig
Ang tiyak na init ng pagsingaw ng tubig ay sinusukat tulad ng sumusunod: ang dami ng N ay ibinubuhos sa lalagyan, dinadala sa pigsa. Ang enerhiya na ginugol sa singaw ng isang litro ng tubig ay ang nais na halaga.
Pagsukat kung ano ang tiyak na init ng singaw ng tubig, bahagyang nagulat ang mga siyentipiko. Upang maging gas, ang tubig ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya kaysa sa lahat ng likidong karaniwan sa Earth: ang buong linya ng mga alkohol, tunaw na gas, at higit pa sa mga metal gaya ng mercury at lead.
Kaya, ang init ng vaporization ng tubig ay naging 2.26 mJ/kg. Para sa paghahambing:
- para sa mercury - 0.282 mJ/kg;
- lead ay may 0.855 mJ/kg.
Ang
Paano kung baliktad?
Ano ang mangyayari kung baligtarin mo ang proseso, gawing condense ang likido? Walang espesyal, mayroong isang kumpirmasyon ng batas ng pag-iingat ng enerhiya: kapag condensing isang isang kilo ng likido mula sa singaw, eksaktong kaparehong dami ng init na inilalabas kung kinakailangan upang maibalik ito sa singaw. Samakatuwid, ang terminong "specific heat of vaporization at condensation" ay mas madalas na matatagpuan sa mga reference table.
Siya nga pala, ang katotohanan na ang init ay nasisipsip sa panahon ng evaporation ay matagumpay na ginagamit sa mga gamit sa bahay at pang-industriya upang lumikha ng artipisyal na lamig.
