Rasm hammaga tanish: olov ustidagi pechka ustida bir qozon suv bor. Sovuqdan suv asta-sekin qiziydi, shuning uchun uning yuzasida birinchi pufakchalar paydo bo'ladi va tez orada uning hammasi quvnoq qaynaydi. Suvning bug'lanish issiqligi nimaga teng? Ba'zilarimiz maktab o'quv dasturidan tabiiy atmosfera bosimidagi suvning harorati 100 ° C dan oshmasligini eslashadi. Eslamagan yoki ishonmaganlar esa tegishli termometrdan foydalanib, xavfsizlik choralariga rioya qilgan holda ishonch hosil qilishlari mumkin.
Lekin bu qanday bo'lishi mumkin? Axir, olov hali ham tova ostida yonmoqda, u o'z energiyasini suyuqlikka beradi va u suvni isitmasa, qayerga ketadi? Javob: Energiya suvni bug'ga aylantirish uchun sarflanadi.
Energiya qayerga ketadi
Oddiy hayotda biz atrofimizdagi materiyaning uchta holatiga o'rganib qolganmiz: qattiq, suyuq va gazlar. Qattiq holatda molekulalar kristall panjarada qattiq mahkamlanadi. Ammo bu ularning to'liq harakatsizligini anglatmaydi, har qanday haroratda, agar u -273 ° C dan kamida bir daraja yuqori bo'lsa (bu mutlaq nol), molekulalar tebranadi. Bundan tashqari, tebranish amplitudasi haroratga bog'liq. Qizdirilganda energiya uzatiladimoddaning zarralari va bu tartibsiz harakatlar kuchayib boradi va keyin ma'lum bir lahzada shunday kuchga etadiki, molekulalar panjara uyalarini tark etadi - modda suyuqlikka aylanadi.
Suyuq holatda molekulalar kosmosning ma'lum bir nuqtasida o'zgarmas bo'lsa ham, tortishish kuchi bilan bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Modda tomonidan issiqlikning yanada to'planishi bilan molekulalarning bir qismining xaotik tebranishlari shunchalik kuchayadiki, molekulalarning bir-biriga tortish kuchi engib, ular bir-biridan uchib ketadi. Moddaning harorati ko'tarilishni to'xtatadi, endi barcha energiya zarrachalarning keyingi va keyingi partiyalariga o'tkaziladi va shuning uchun asta-sekin idishdagi barcha suv oshxonani bug 'shaklida to'ldiradi.
Har bir modda bu jarayonni amalga oshirish uchun ma'lum miqdorda energiya talab qiladi. Suvning bug'lanish issiqligi, boshqa suyuqliklar kabi, cheklangan va o'ziga xos qiymatlarga ega.
Qaysi birliklarda oʻlchanadi
Har qanday energiya (hatto harakat, hatto issiqlik) joul bilan o'lchanadi. Joule (J) mashhur olim Jeyms Joul sharafiga nomlangan. Agar ma'lum jismni 1 metr masofaga 1 Nyuton kuch bilan surilsa, son jihatdan 1 J energiya olish mumkin.
Ilgari issiqlikni o'lchash uchun ular "kaloriya" kabi tushunchadan foydalanganlar. Issiqlik har qanday tanaga yoki undan chiqib ketishi mumkin bo'lgan jismoniy modda ekanligiga ishonishgan. Jismoniy tanaga qanchalik ko'p "oqib ketgan" bo'lsa, u shunchalik issiq bo'ladi. Qadimgi darsliklarda siz hali ham bu jismoniy miqdorni topishingiz mumkin. Ammo uni joulga aylantirish qiyin emas, 4 ga ko'paytirish kifoya,19.
Suyuqliklarni gazga aylantirish uchun zarur boʻlgan energiya bugʻlanishning solishtirma issiqligi deyiladi. Lekin buni qanday hisoblash mumkin? Suv probirkasini bug‘ga aylantirish boshqa, ulkan kemaning bug‘dvigateli bakini aylantirish boshqa narsa.
Shuning uchun, masalan, H2O uchun issiqlik texnikasida ular "suv bug'lanishining o'ziga xos issiqligi" tushunchasi bilan ishlaydi (J / kg - o'lchov birligi). Va bu erda asosiy so'z "o'ziga xos". Bu 1 kg suyuq moddani bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan energiya miqdori hisoblanadi.
Qiymat lotincha L harfi bilan koʻrsatilgan. Qiymat 1 kg uchun joulda oʻlchanadi.
Suv qancha energiya talab qiladi
Suvning bug'lanishning solishtirma issiqligi quyidagicha o'lchanadi: N miqdori idishga quyiladi, qaynatiladi. Bir litr suvning bug'lanishiga sarflangan energiya kerakli qiymat bo'ladi.
Suvning bug'lanishining o'ziga xos issiqligi nima ekanligini o'lchab, olimlar biroz hayratda qolishdi. Gazga aylanishi uchun suv Yerdagi barcha suyuqliklardan ko'proq energiya talab qiladi: spirtli ichimliklar, suyultirilgan gazlar va hatto simob va qo'rg'oshin kabi metallardan ham ko'proq.
Demak, suvning bugʻlanish issiqligi 2,26 mJ/kg boʻlib chiqdi. Taqqoslash uchun:
- simob uchun - 0,282 mJ/kg;
- qoʻrgʻoshinda 0,855 mJ/kg bor.
Agar aksincha boʻlsa-chi?
Agar jarayonni teskari o'zgartirsangiz, suyuqlikni quyuqlashtirsangiz nima bo'ladi? Hech qanday maxsus narsa yo'q, energiyaning saqlanish qonunining tasdig'i bor: biri kondensatsiyalangandabug'dan bir kilogramm suyuqlik bo'lsa, uni bug'ga aylantirish uchun qancha issiqlik kerak bo'lsa, xuddi shunday miqdorda issiqlik chiqariladi. Shuning uchun "bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligi" atamasi ko'proq mos yozuvlar jadvallarida uchraydi.
Aytgancha, bug'lanish jarayonida issiqlik so'riladi, maishiy va sanoat asboblarida sun'iy sovuqni yaratish uchun muvaffaqiyatli qo'llaniladi.
