Տարբեր ջերմաստիճաններում ջրի գոլորշիացման հատուկ ջերմություն: Ո՞րն է գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը և ինչպես որոշել այն

Այս դասում մենք ուշադրություն կդարձնենք գոլորշիացման այնպիսի տեսակի վրա, ինչպիսին է եռալը, կքննարկենք դրա տարբերությունները նախկինում դիտարկված գոլորշիացման գործընթացից, կներկայացնենք այնպիսի արժեք, ինչպիսին է եռման կետը և կքննարկենք, թե ինչից է դա կախված: Դասի վերջում մենք կներկայացնենք մի շատ կարևոր մեծություն, որը նկարագրում է գոլորշիացման գործընթացը՝ գոլորշիացման և խտացման հատուկ ջերմությունը:

Թեմա՝ Նյութի ագրեգատային վիճակներ

Դաս. Եռացնել. Գոլորշացման և խտացման հատուկ ջերմություն

Վերջին դասում մենք արդեն դիտարկել ենք գոլորշիացման տեսակներից մեկը՝ գոլորշիացումը և ընդգծեցինք այս գործընթացի հատկությունները: Այսօր մենք կքննարկենք գոլորշիացման այնպիսի տեսակ, ինչպիսին է եռման գործընթացը, և կներկայացնենք մի արժեք, որը թվայինորեն բնութագրում է գոլորշիացման գործընթացը՝ գոլորշիացման և խտացման հատուկ ջերմությունը:

Սահմանում.Եռում(նկ. 1) հեղուկի գազային վիճակի ինտենսիվ անցման գործընթացն է, որն ուղեկցվում է գոլորշիների փուչիկների առաջացմամբ և տեղի է ունենում հեղուկի ամբողջ ծավալով որոշակի ջերմաստիճանում, որը կոչվում է եռման կետ:

Եկեք համեմատենք երկու տեսակի գոլորշիացում միմյանց հետ. Եռման գործընթացն ավելի ինտենսիվ է, քան գոլորշիացման գործընթացը: Բացի այդ, ինչպես հիշում ենք, գոլորշիացման գործընթացը տեղի է ունենում հալման կետից բարձր ցանկացած ջերմաստիճանում, իսկ եռման գործընթացը՝ խիստ որոշակի ջերմաստիճանում, որը տարբեր է յուրաքանչյուր նյութի համար և կոչվում է եռման կետ: Հարկ է նաև նշել, որ գոլորշիացումը տեղի է ունենում միայն հեղուկի ազատ մակերևույթից, այսինքն՝ այն տարածքից, որը սահմանազատում է այն շրջակա գազերից, իսկ եռումը տեղի է ունենում անմիջապես ամբողջ ծավալից:

Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք եռման գործընթացի ընթացքը: Եկեք պատկերացնենք մի իրավիճակ, որին մեզանից շատերը բազմիցս հանդիպել են՝ սա որոշակի անոթի մեջ ջուր տաքացնելն ու եռացնելն է, օրինակ՝ կաթսայի մեջ։ Ջեռուցման ընթացքում որոշակի քանակությամբ ջերմություն կտեղափոխվի ջուր, ինչը կհանգեցնի դրա ավելացման ներքին էներգիաև մոլեկուլների շարժման ակտիվության բարձրացում: Այս գործընթացը կշարունակվի մինչև որոշակի փուլ, մինչև մոլեկուլային շարժման էներգիան բավարար դառնա եռալ սկսելու համար:

Ջրի մեջ առկա են լուծված գազեր (կամ այլ կեղտեր), որոնք արտազատվում են նրա կառուցվածքում, ինչը հանգեցնում է այսպես կոչված գոլորշիացման կենտրոնների առաջացմանը։ Այսինքն՝ հենց այս կենտրոններում է գոլորշի արտազատվում, և ջրի ողջ ծավալով փուչիկներ են գոյանում, որոնք նկատվում են եռման ժամանակ։ Կարևոր է հասկանալ, որ այդ փուչիկները ոչ թե օդ են, այլ գոլորշի, որն առաջանում է եռման ընթացքում։ Պղպջակների առաջացումից հետո դրանցում գոլորշիների քանակությունը մեծանում է, և դրանք սկսում են մեծանալ չափերով։ Հաճախ փուչիկները սկզբում ձևավորվում են նավի պատերի մոտ և անմիջապես մակերես չեն բարձրանում. նախ, նրանք, մեծանալով չափերով, գտնվում են Արքիմեդի աճող ուժի ազդեցության տակ, այնուհետև պոկվում են պատից և բարձրանում մակերես, որտեղ պայթում են և արձակում գոլորշու մի մասը:

Հարկ է նշել, որ գոլորշու բոլոր փուչիկները միանգամից չեն հասնում ջրի ազատ մակերեսին։ Եռման գործընթացի սկզբում ջուրը դեռ հեռու է հավասարապես տաքանալուց, իսկ ստորին շերտերը, որոնց մոտ տեղի է ունենում ջերմափոխանակման գործընթացը, նույնիսկ ավելի տաք են, քան վերինները, նույնիսկ հաշվի առնելով կոնվեկցիոն գործընթացը։ Սա հանգեցնում է նրան, որ ներքևից բարձրացող գոլորշու փուչիկները փլուզվում են մակերևութային լարվածության ֆենոմենի պատճառով՝ դեռ չհասնելով ջրի ազատ մակերեսին։ Միևնույն ժամանակ, գոլորշին, որը գտնվում էր փուչիկների ներսում, անցնում է ջրի մեջ, դրանով իսկ լրացուցիչ տաքացնելով այն և արագացնելով ջրի միասնական տաքացման գործընթացը ամբողջ ծավալով: Արդյունքում, երբ ջուրը գրեթե հավասարաչափ տաքացվում է, գրեթե բոլոր գոլորշու փուչիկները սկսում են հասնել ջրի մակերեսին և սկսվում է ինտենսիվ գոլորշիացման գործընթացը։

Կարևոր է ընդգծել այն փաստը, որ ջերմաստիճանը, որում տեղի է ունենում եռման գործընթացը, մնում է անփոփոխ, նույնիսկ եթե հեղուկին ջերմամատակարարման ինտենսիվությունը մեծանում է: Պարզ բառերովԵթե ​​եռման գործընթացում այրիչին գազ ավելացնեն, որը տաքացնում է ջրի կաթսան, դա միայն կբարձրացնի եռման ինտենսիվությունը, այլ ոչ թե հեղուկի ջերմաստիճանը: Եթե ​​մենք ավելի լրջորեն խորանանք եռման գործընթացի մեջ, ապա հարկ է նշել, որ ջրի մեջ կան տարածքներ, որտեղ այն կարող է գերտաքանալ եռման կետից բարձր, բայց նման գերտաքացման մեծությունը, որպես կանոն, չի գերազանցում մեկ կամ մի քանիսը: աստիճանով և աննշան է հեղուկի ընդհանուր ծավալում։ Նորմալ ճնշման դեպքում ջրի եռման կետը 100°C է։

Ջրի եռման գործընթացում կարելի է նկատել, որ այն ուղեկցվում է այսպես կոչված թրթռման բնորոշ հնչյուններով։ Այս հնչյունները առաջանում են միայն գոլորշու փուչիկների փլուզման նկարագրված գործընթացի պատճառով:

Այլ հեղուկների եռացման գործընթացները ընթանում են այնպես, ինչպես ջրի եռացումը։ Այս գործընթացների հիմնական տարբերությունը նյութերի տարբեր եռման կետերն են, որոնք նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում արդեն չափվում են աղյուսակային արժեքներ: Աղյուսակում նշենք այս ջերմաստիճանների հիմնական արժեքները:

Հետաքրքիր փաստ է, որ հեղուկների եռման կետը կախված է մթնոլորտային ճնշման արժեքից, այդ իսկ պատճառով մենք նշել ենք, որ աղյուսակի բոլոր արժեքները տրվում են նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում: Երբ օդի ճնշումը մեծանում է, հեղուկի եռման ջերմաստիճանը նույնպես մեծանում է, իսկ երբ նվազում է, ընդհակառակը, նվազում է։

Եռման կետի այս կախվածությունից ճնշումից միջավայրըելնելով նման հայտնիի գործողության սկզբունքից խոհանոցային սարքճնշման կաթսայի նման (նկ. 2): Այն ամուր կափարիչով կաթսա է, որի տակ ջրի գոլորշիացման գործընթացում օդի ճնշումը գոլորշու հետ հասնում է մինչև 2 մթնոլորտային ճնշման, ինչը հանգեցնում է նրանում ջրի եռման կետի բարձրացմանը մինչև . Դրա պատճառով ջուրը, որի մեջ պարունակվում է սնունդ, հնարավորություն ունի տաքանալու մինչև սովորականից բարձր ջերմաստիճան (), և պատրաստման գործընթացը արագանում է: Այս ազդեցության պատճառով սարքը ստացել է իր անունը:

Բրինձ. 2. Ճնշման կաթսա ()

Մթնոլորտային ճնշման նվազմամբ հեղուկի եռման կետի նվազման իրավիճակը նույնպես կյանքից օրինակ ունի, բայց շատերի համար արդեն առօրյա չէ։ Այս օրինակը վերաբերում է լեռնագնացների ճամփորդություններին լեռնաշխարհում: Պարզվում է, որ 3000-5000 մ բարձրության վրա գտնվող տարածքում ջրի եռման կետը, մթնոլորտային ճնշման նվազման պատճառով, նվազում է մինչև նույնիսկ ավելի ցածր արժեքներ, ինչը հանգեցնում է արշավների ընթացքում ճաշ պատրաստելու դժվարություններին, քանի որ արդյունավետ ջերմային բուժումարտադրանքը այս դեպքում շատ ավելի երկար ժամանակ է պահանջում, քան սովորական պայմաններում: Մոտ 7000 մ բարձրությունների վրա ջրի եռման կետը հասնում է մինչև 2000-ի, ինչը անհնար է դարձնում նման պայմաններում շատ մթերքներ պատրաստելը։

Այդ եռման կետի վրա տարբեր նյութերտարբերվում են, հիմնված են նյութերի տարանջատման որոշ տեխնոլոգիաներ։ Օրինակ, եթե հաշվի առնենք նավթի տաքացումը, որը շատ բաղադրիչներից բաղկացած բարդ հեղուկ է, ապա եռման գործընթացում այն ​​կարելի է բաժանել մի քանի տարբեր նյութերի։ Այս դեպքում կերոսինի, բենզինի, նաֆթայի և մազութի եռման կետերի տարբեր լինելու պատճառով դրանք կարող են տարբերվել տարբեր ջերմաստիճաններում գոլորշիացման և խտացման միջոցով։ Այս գործընթացը սովորաբար կոչվում է ֆրակցիոնացում (նկ. 3):

Բրինձ. 3 Յուղի բաժանումը ֆրակցիաների ()

Ինչպես ցանկացած ֆիզիկական գործընթաց, եռումը պետք է բնութագրվի՝ օգտագործելով որոշ թվային արժեք, այդպիսի արժեքը կոչվում է գոլորշիացման հատուկ ջերմություն։

Հասկանալու համար ֆիզիկական իմաստվերցրեք 1 կգ ջուր և հասցրեք այն եռման կետին, այնուհետև չափեք, թե որքան ջերմություն է անհրաժեշտ այս ջուրն ամբողջությամբ գոլորշիացնելու համար (առանց ջերմության կորուստների) - այս արժեքը հավասար կլինի հատուկ ջերմությանը: ջրի գոլորշիացում. Մեկ այլ նյութի համար ջերմության այս արժեքը տարբեր կլինի և կլինի այս նյութի գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը:

Պարզվում է, որ գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը շատ կարևոր բնութագիր է ժամանակակից տեխնոլոգիաներմետաղի արտադրություն։ Պարզվում է, որ, օրինակ, երկաթի հալման և գոլորշիացման ժամանակ, որին հաջորդում է նրա խտացումը և պնդացումը. բյուրեղյա բջիջկառուցվածքով, որն ապահովում է ավելի բարձր ամրություն, քան սկզբնական նմուշը:

ՆշանակումԳոլորշացման և խտացման հատուկ ջերմություն (երբեմն նշվում է):

չափման միավոր: .

Նյութերի գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը որոշվում է լաբորատոր պայմաններում փորձերով, և դրա արժեքները հիմնական նյութերի համար նշված են համապատասխան աղյուսակում:

Նյութ

Եռացումը ինտենսիվ գոլորշիացում է, որը տեղի է ունենում, երբ հեղուկը տաքացվում է ոչ միայն մակերեսից, այլև դրա ներսում:

Եռացումը տեղի է ունենում ջերմության կլանմամբ։
Մատակարարվող ջերմության մեծ մասը ծախսվում է նյութի մասնիկների միջև կապերը խզելու վրա, մնացածը՝ գոլորշու ընդլայնման ժամանակ կատարված աշխատանքի վրա։
Արդյունքում, գոլորշու մասնիկների միջև փոխազդեցության էներգիան դառնում է ավելի մեծ, քան հեղուկ մասնիկների միջև, ուստի գոլորշու ներքին էներգիան ավելի մեծ է, քան հեղուկի ներքին էներգիան նույն ջերմաստիճանում:
Եռման գործընթացում հեղուկը գոլորշու փոխանցելու համար պահանջվող ջերմության քանակը կարող է հաշվարկվել բանաձևով.

որտեղ m-ը հեղուկի զանգվածն է (կգ),
L-ն գոլորշիացման հատուկ ջերմությունն է:

Գոլորշացման հատուկ ջերմությունը ցույց է տալիս, թե որքան ջերմություն է անհրաժեշտ եռման կետում 1 կգ տվյալ նյութը գոլորշու վերածելու համար։ Միավոր հատուկ ջերմությունգոլորշիացում SI համակարգում.
[L] = 1 Ջ/կգ
Ճնշման մեծացման հետ հեղուկի եռման կետը բարձրանում է, իսկ գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը նվազում է և հակառակը։

Եռման ժամանակ հեղուկի ջերմաստիճանը չի փոխվում։
Եռման կետը կախված է հեղուկի վրա գործադրվող ճնշումից։
Նույն ճնշման տակ գտնվող յուրաքանչյուր նյութ ունի իր եռման կետը:
Մթնոլորտային ճնշման բարձրացմամբ եռումը սկսվում է ավելի բարձր ջերմաստիճանից, ճնշման նվազմամբ՝ հակառակը։
Օրինակ, ջուրը եռում է 100°C-ում միայն նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում։

Ի՞ՆՉ Է ԿԼԻՆԻ ՀԵՌՈՒԿԻ ՆԵՐՍՈՒՄ եռալու ժամանակ:

Եռացումը հեղուկի անցումն է գոլորշու՝ հեղուկի մեջ գոլորշիների պղպջակների շարունակական ձևավորմամբ և աճով, որի ներսում հեղուկը գոլորշիանում է։ Ջեռուցման սկզբում ջուրը հագեցած է օդով և ունի սենյակային ջերմաստիճան. Ջուրը տաքացնելիս նրա մեջ լուծված գազն արտանետվում է անոթի հատակին և պատերին՝ առաջացնելով օդային պղպջակներ։ Նրանք սկսում են հայտնվել եռալուց շատ առաջ։ Ջուրը գոլորշիանում է այս փուչիկների մեջ: Գոլորշով լցված փուչիկը սկսում է փչել բավականաչափ բարձր ջերմաստիճանում:

Որոշ չափի հասնելով՝ այն պոկվում է ներքևից, բարձրանում ջրի մակերես և պայթում։ Այս դեպքում գոլորշին թողնում է հեղուկը: Եթե ​​ջուրը բավականաչափ չի տաքացվում, ապա գոլորշու պղպջակը, բարձրանալով սառը շերտերի մեջ, փլուզվում է։ Ստացված ջրի տատանումները հանգեցնում են ջրի ողջ ծավալում հսկայական քանակությամբ փոքր օդային փուչիկների առաջացմանը՝ այսպես կոչված «սպիտակ բանալին»:

Բարձրացնող ուժը գործում է նավի հատակի օդային պղպջակի վրա.
Fpod \u003d Farchimede - Fgravity
Պղպջակը սեղմված է ներքևի մասում, քանի որ ճնշման ուժերը չեն գործում ստորին մակերեսի վրա: Երբ տաքացվում է, փուչիկը ընդլայնվում է դրա մեջ գազի արտանետման պատճառով և պոկվում է ներքևից, երբ բարձրացնող ուժը մի փոքր ավելի մեծ է, քան սեղմող ուժը: Պղպջակի չափը, որը կարող է պոկվել ներքևից, կախված է դրա ձևից: Ներքևում գտնվող փուչիկների ձևը որոշվում է նավի հատակի թրջելիությամբ:

Թրջող անհամասեռությունը և ներքևում գտնվող փուչիկների միաձուլումը հանգեցրին դրանց չափի մեծացման: ժամը մեծ չափսերԵրբ դրա հետևում փուչիկ է բարձրանում, առաջանում են դատարկություններ, բացեր և պտտումներ:

Երբ պղպջակը պայթում է, այն շրջապատող ամբողջ հեղուկը շտապում է դեպի ներս, և առաջանում է օղակաձև ալիք: Փակվելով՝ նա ջրի սյուն է նետում։

Երբ պայթող փուչիկները փլուզվում են հեղուկի մեջ, տարածվում են ուլտրաձայնային հաճախականությունների հարվածային ալիքները, որոնք ուղեկցվում են լսելի աղմուկով: Եռման սկզբնական փուլերը բնութագրվում են ամենաբարձր և բարձր հնչյուններ(բեմում» սպիտակ բանալին«Թեյնիկը» երգում է»):

(աղբյուր՝ virlib.eunnet.net)

ՋՐԻ ՀԱՄԱԽՄԲԻ ՎԻՃԱԿՆԵՐԻ ՓՈՓՈԽՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ ՋԵՐՄԱՍՆԱԿԻ ԳՐաֆիկ.

ՆԱՅԵՔ ԳՐԱԴԱՐԱԿԻՆ։

ՀԵՏԱՔՐՔԻՐ Է

Ինչու՞ է թեյնիկի կափարիչի անցք:
Գոլորշի բաց թողնելու համար: Առանց կափարիչի վրա անցք, գոլորշին կարող է ջուրը թափել թեյնիկի ժայթքման վրա:
___

Կարտոֆիլի եփման տեւողությունը՝ սկսած եռացման պահից, կախված չէ տաքացուցիչի հզորությունից։ Տևողությունը որոշվում է արտադրանքի եռման կետում մնալու ժամանակով:
Ջեռուցիչի հզորությունը չի ազդում եռման կետի վրա, այլ միայն ջրի գոլորշիացման արագության վրա:

Եռալով ջուրը կարող է սառեցնել։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է օդը և ջրի գոլորշին դուրս մղել այն նավից, որտեղ ջուրը գտնվում է, որպեսզի ջուրն անընդհատ եռա։

«Կաթսաները հեշտությամբ եռում են եզրին, վատ եղանակին»:
Եղանակի վատթարացմանն ուղեկցող մթնոլորտային ճնշման անկումն է պատճառը, որ կաթն ավելի արագ է «փախչում»։
___

Շատ տաք եռացող ջուր կարելի է ստանալ խորքային հանքերի հատակում, որտեղ օդի ճնշումը շատ ավելի մեծ է, քան Երկրի մակերեսին։ Այսպիսով, 300 մ խորության վրա ջուրը եռում է 101 ͦ C: 14 մթնոլորտ օդի ճնշման դեպքում ջուրը եռում է 200 ͦ C:
Օդային պոմպի զանգի տակ դուք կարող եք «եռացող ջուր» ստանալ 20 ͦ C ջերմաստիճանում:
Մարսի վրա մենք «եռացող ջուր» կխմեինք 45 C ջերմաստիճանում։
Աղի ջուրը եռում է 100 ͦ C-ից բարձր: ___

Զգալի բարձրության վրա գտնվող լեռնային շրջաններում, մթնոլորտային ճնշման նվազման պայմաններում, ջուրը եռում է 100 ͦ Ցելսիուսից ցածր ջերմաստիճանում:

Նման ճաշի պատրաստմանը սպասելը ավելի երկար է տևում։

Լցնել այն սառը ... և այն կեռա:

Սովորաբար ջուրը եռում է 100 աստիճան Ցելսիուսում։ Կոլբայի մեջ ջուրը տաքացրեք այրիչի վրա մինչև եռա: Եկեք անջատենք այրիչը: Ջուրը դադարում է եռալ։ Կոլբը խցանով փակում ենք և սկսում ենք զգուշորեն սառը ջուր լցնել խցանի վրա։ Ի՞նչ է դա։ Ջուրը նորից եռում է։

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

ինքնաթիռի տակ սառը ջուրկոլբայի մեջ մի քիչ ջուր, և դրա հետ միասին ջրի գոլորշին սկսում է սառչել:
Գոլորշիների ծավալը նվազում է, և ջրի մակերևույթի վրա ճնշումը փոխվում է...
Ի՞նչ եք կարծում, ո՞ր ուղղությամբ։
... Նվազեցված ճնշման դեպքում ջրի եռման կետը 100 աստիճանից պակաս է, և կոլբայի ջուրը նորից եռում է։
____

Եփելիս կաթսայի ներսում ճնշումը՝ «ճնշման կաթսա» մոտ 200 կՊա է, իսկ նման կաթսայի ապուրը շատ ավելի արագ կեփվի։

Դուք կարող եք ներարկիչի մեջ ջուր քաշել մինչև կեսը, փակել այն նույն խցանով և կտրուկ քաշել մխոցը: Ջրի մեջ շատ պղպջակներ կհայտնվեն, ինչը ցույց է տալիս, որ ջրի եռման գործընթացը սկսվել է (և սա սենյակային ջերմաստիճանում է):
___

Երբ նյութը անցնում է գազային վիճակի, նրա խտությունը նվազում է մոտ 1000 անգամ։
___

Առաջին էլեկտրական թեյնիկները ներքևի տակ ունեին տաքացուցիչներ: Ջուրը չի շփվել տաքացուցիչի հետ և շատ երկար եռացել է։ 1923 թվականին Արթուր Լարջը հայտնագործություն արեց. նա հատուկ ջեռուցիչ տեղադրեց պղնձե խողովակև դրեց այն թեյնիկի մեջ: Ջուրն արագ եռաց։

ԱՄՆ-ում մշակվել են զովացուցիչ ըմպելիքների համար ինքնասառեցվող պահածոներ։ Տարայի մեջ տեղադրվում է ցածր եռացող հեղուկով կուպե: Եթե ​​շոգ օրը տրորեք պարկուճը, հեղուկը կսկսի արագ եռալ՝ ջերմությունը հեռացնելով տարայի պարունակությունից, և 90 վայրկյանում ըմպելիքի ջերմաստիճանը կնվազի 20-25 աստիճանով։

ԻՆՉՈՒ

Ի՞նչ եք կարծում, հնարավո՞ր է ձուն կոշտ եփել, եթե ջուրը եռում է 100 աստիճան Ցելսիուսից ցածր ջերմաստիճանում:
____

Արդյո՞ք ջուրը եռալու է կաթսայի մեջ, որը լողում է մեկ այլ եռացող ջրի մեջ:
Ինչո՞ւ։ ___

Կարո՞ղ եք ջուրը եռացնել առանց տաքացնելու:

Այս գիտելիքն արագորեն անհետանում է, և մարդիկ աստիճանաբար դադարում են ուշադրություն դարձնել ծանոթ երեւույթների էությանը։ Երբեմն օգտակար է հիշել տեսական գիտելիքները:

Սահմանում

Ի՞նչ է եռալը: Սա ֆիզիկական գործընթաց է, որի ընթացքում ինտենսիվ գոլորշիացում է տեղի ունենում ինչպես հեղուկի ազատ մակերեսի վրա, այնպես էլ դրա կառուցվածքի ներսում: Եռման նշաններից է փուչիկների առաջացումը, որոնք բաղկացած են հագեցած գոլորշուց և օդից։

Հարկ է նշել այնպիսի բանի առկայությունը, ինչպիսին է եռման կետը։ Գոլորշի առաջացման արագությունը նույնպես կախված է ճնշումից: Այն պետք է մշտական ​​լինի: Որպես կանոն, հեղուկի հիմնական բնութագիրը քիմիական նյութերնորմալ մթնոլորտային ճնշման եռման կետն է: Այնուամենայնիվ, այս գործընթացի վրա կարող են ազդել նաև այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են ինտենսիվությունը ձայնային ալիքներ, օդի իոնացում։

Ջրի եռման փուլերը

Գոլորշին, անշուշտ, կսկսի ձևավորվել այնպիսի ընթացակարգերի ընթացքում, ինչպիսին է տաքացումը: Եռացումը ներառում է հեղուկի անցումը 4 փուլով.

1. Անոթի հատակին, ինչպես նաև նրա պատերին սկսում են փոքր փուչիկներ գոյանալ։ Սա արդյունք է այն բանի, որ օդ է պարունակվում այն ​​նյութի ճեղքերում, որոնցից պատրաստված է տարան, որը բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ ընդլայնվում է։
2. Փուչիկները սկսում են մեծանալ ծավալով, ինչի արդյունքում նրանք դուրս են գալիս ջրի մակերես։ Եթե վերին շերտհեղուկը դեռ չի հասել եռման կետին, խոռոչները սուզվում են հատակին, որից հետո նորից սկսում են բարձրանալ։ Այս գործընթացը հանգեցնում է ձայնային ալիքների առաջացմանը: Այդ իսկ պատճառով մենք կարող ենք աղմուկ լսել, երբ ջուրը եռում է։
3. Լողում է մակերեսին ամենամեծ թիվըփուչիկները, որոնք տպավորություն են թողնում Դրանից հետո հեղուկը գունատվում է։ Հաշվի առնելով տեսողական էֆեկտ, եռման այս փուլը կոչվում է «սպիտակ բանալի»։
4. Տեղի է ունենում ինտենսիվ թրթռում, որն ուղեկցվում է մեծ պղպջակների ձևավորմամբ, որոնք արագորեն պայթում են։ Այս գործընթացը ուղեկցվում է շաղ տալով, ինչպես նաև գոլորշու ինտենսիվ ձևավորմամբ։

Գոլորշացման հատուկ ջերմություն

Գրեթե ամեն օր մենք բախվում ենք այնպիսի երեւույթի, ինչպիսին է եռալը։ Գոլորշացման հատուկ ջերմությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը որոշում է ջերմության քանակը: Նրա օգնությամբ հեղուկ նյութկարող է վերածվել պարբերության: Այս պարամետրը հաշվարկելու համար հարկավոր է գոլորշիացման ջերմությունը բաժանել զանգվածի վրա։

Ինչպես է չափումը

Կոնկրետ ցուցանիշը չափվում է լաբորատորիայում՝ համապատասխան փորձեր կատարելով։ Դրանք ներառում են հետևյալը.

• չափված դուրս պահանջվող գումարըհեղուկ, որն այնուհետև լցվում է կալորիմետրի մեջ.
• իրականացվում է ջրի ջերմաստիճանի նախնական չափում.
• այրիչի վրա տեղադրվում է կոլբ, որի մեջ նախապես տեղադրված է փորձնական նյութ.
• փորձարկվող նյութից արտանետվող գոլորշին արձակվում է կալորիմետրի մեջ.
• ջրի ջերմաստիճանը կրկին չափվում է.
• կալորիմետրը կշռված է, ինչը հնարավորություն է տալիս հաշվարկել խտացրած գոլորշու զանգվածը:

պղպջակների եռման ռեժիմ

Անդրադառնալով այն հարցին, թե ինչ է եռալը, հարկ է նշել, որ այն ունի մի քանի ռեժիմ: Այսպիսով, երբ տաքացվում է, գոլորշին կարող է առաջանալ փուչիկների տեսքով: Նրանք պարբերաբար աճում և պայթում են: Եռման այս եղանակը կոչվում է փրփրացող: Սովորաբար, գոլորշով լցված խոռոչները ձևավորվում են հենց նավի պատերին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրանք սովորաբար գերտաքացվում են: Սա անհրաժեշտ պայմանեռման համար, քանի որ հակառակ դեպքում փուչիկները կփլուզվեն՝ մեծ չափերի չհասնելով։

Ֆիլմի եռման ռեժիմ

Ի՞նչ է եռալը: Այս գործընթացը բացատրելու ամենահեշտ ձևը գոլորշիացումն է որոշակի ջերմաստիճանում և մշտական ​​ճնշման տակ: Բացի պղպջակների ռեժիմից, առանձնանում է նաև ֆիլմի ռեժիմ։ Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ երբ ամրապնդել ջերմային հոսքառանձին փուչիկները միավորվում են նավի պատերին գոլորշիների շերտ ստեղծելու համար: Երբ հասնում է կրիտիկական ցուցանիշի, նրանք թափանցում են ջրի մակերես: Եռման այս եղանակը տարբերվում է նրանով, որ ջերմության փոխանցման աստիճանը նավի պատերից դեպի հեղուկ ինքնին զգալիորեն նվազում է։ Սրա պատճառը նույն գոլորշու ֆիլմն է։

Եռման ջերմաստիճանը

Հարկ է նշել, որ կա եռման կետի կախվածություն տաքացվող հեղուկի մակերեսի վրա գործադրվող ճնշումից։ Այսպիսով, ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ ջուրը եռում է մինչև 100 աստիճան տաքացնելիս։ Այնուամենայնիվ, այս ցուցանիշը կարելի է արդարացի համարել միայն այն դեպքում, եթե մթնոլորտային ճնշման ցուցանիշը համարվում է նորմալ (101 կՊա): Եթե ​​այն մեծանա, ապա եռման ջերմաստիճանը նույնպես կփոխվի դեպի վեր։ Այսպիսով, օրինակ, հայտնի ճնշման կաթսաներում ճնշումը մոտ 200 կՊա է: Այսպիսով, եռման կետը բարձրանում է 20 կետով (մինչեւ 20 աստիճան):

Մթնոլորտային ցածր ճնշման օրինակ կարելի է համարել լեռնային տարածքները։ Այսպիսով, հաշվի առնելով, որ այնտեղ բավականին փոքր է, ջուրը սկսում է եռալ մոտ 90 աստիճան ջերմաստիճանում։ Նման տարածքների բնակիչները ստիպված են շատ ավելի շատ ժամանակ հատկացնել սննդի պատրաստմանը։ Այսպիսով, օրինակ, ձուն եփելու համար պետք է ջուրը տաքացնել առնվազն 100 աստիճանով, հակառակ դեպքում սպիտակուցը չի թրծվի։

Նյութի եռման կետը կախված է հագեցվածության գոլորշու ճնշումից։ Նրա ազդեցությունը ջերմաստիճանի վրա հակադարձ համեմատական ​​է։ Օրինակ՝ սնդիկը եռում է մինչև 357 աստիճան տաքացնելիս։ Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ հագեցած գոլորշիների ճնշումը կազմում է ընդամենը 114 Պա (ջրի համար այս ցուցանիշը 101,325 Պա է):

Եռում տարբեր պայմաններում

Կախված հեղուկի պայմաններից և վիճակից, եռման կետը կարող է զգալիորեն տարբերվել: Օրինակ, արժե հեղուկի մեջ աղ ավելացնել։ Քլորի և նատրիումի իոնները գտնվում են ջրի մոլեկուլների միջև։ Այսպիսով, եռալը պահանջում է մեծության կարգի ավելի շատ էներգիա և, համապատասխանաբար, ժամանակ: Բացի այդ, նման ջուրը շատ ավելի քիչ գոլորշի է արտադրում:

Թեյնիկն օգտագործվում է ջուրը եռացնելու համար կենսապայմանները. Եթե ​​օգտագործվում է մաքուր հեղուկ, ապա այս գործընթացի ջերմաստիճանը ստանդարտ 100 աստիճան է: Նմանատիպ պայմաններում թորած ջուրը եռում է։ Այնուամենայնիվ, մի փոքր ավելի քիչ ժամանակ կպահանջվի, եթե հաշվի առնեք օտար կեղտերի բացակայությունը։

Ո՞րն է տարբերությունը եռման և գոլորշիացման միջև

Ամեն անգամ, երբ ջուրը եռում է, գոլորշին արտազատվում է մթնոլորտ։ Բայց այս երկու գործընթացները հնարավոր չէ նույնացնել: Դրանք միայն գոլորշիացման ուղիներ են, որոնք տեղի են ունենում որոշակի պայմաններում։ Այսպիսով, եռալը առաջին տեսակն է: Այս գործընթացը ավելի ինտենսիվ է, քան գոլորշու գրպանների ձևավորման պատճառով: Հարկ է նաև նշել, որ գոլորշիացման գործընթացը տեղի է ունենում բացառապես ջրի մակերեսին: Եռացումը վերաբերում է հեղուկի ամբողջ ծավալին։

Ինչից է կախված գոլորշիացումը:

Գոլորշիացումը հեղուկը կամ պինդը գազային վիճակի վերածելու գործընթացն է։ Տեղի է ունենում ատոմների ու մոլեկուլների «թռիչք», որոնց կապը մնացած մասնիկների հետ որոշակի պայմանների ազդեցության տակ թուլանում է։ Գոլորշիացման արագությունը կարող է տարբեր լինել հետևյալ գործոնների ազդեցության տակ.

• հեղուկ մակերեսի տարածք;
• բուն նյութի ջերմաստիճանը, ինչպես նաև շրջակա միջավայրը.
• մոլեկուլների շարժման արագությունը;
• նյութի տեսակը.

Եռման ջրի էներգիան մարդու կողմից լայնորեն օգտագործվում է առօրյա կյանքում։ Այս գործընթացն այնքան սովորական ու հարազատ է դարձել, որ ոչ ոք չի մտածում դրա էության ու առանձնահատկությունների մասին։ Այնուամենայնիվ, մի շարք հետաքրքիր փաստեր կապված են եռման հետ.

• Հավանաբար բոլորը նկատել են, որ թեյնիկի կափարիչի վրա անցք կա, սակայն քչերն են մտածում դրա նպատակի մասին։ Դա արվում է գոլորշու մասնակի բացթողման նպատակով։ Հակառակ դեպքում ջուրը կարող է դուրս ցայտել ժայթքման միջով:
• Կարտոֆիլի, ձվի և այլ սննդամթերքի պատրաստման ժամանակը կախված չէ տաքացուցիչի հզորությունից: Կարեւորը միայն այն է, թե որքան ժամանակ են նրանք եղել եռացող ջրի ազդեցության տակ։
• Ջեռուցման սարքի հզորությունը չի ազդում այնպիսի ցուցանիշի վրա, ինչպիսին է եռման կետը: Դա կարող է ազդել միայն հեղուկի գոլորշիացման արագության վրա:
• Եռալը միայն ջուր տաքացնելը չէ։ Այս գործընթացը կարող է հանգեցնել նաև հեղուկի սառչմանը: Այսպիսով, եռման գործընթացում անհրաժեշտ է անընդհատ օդը մղել նավից:
• Ամենաներից մեկը իրական խնդիրներտնային տնտեսուհիների համար այն է, որ կաթը կարող է «փախչել»: Այսպիսով, եղանակի վատթարացման ժամանակ այս երեւույթի վտանգը զգալիորեն մեծանում է, որն ուղեկցվում է մթնոլորտային ճնշման անկմամբ։
• Ամենաշոգ եռացող ջուրը ստանում են խորը ստորգետնյա հանքերում։
• ճանապարհ փորձարարական ուսումնասիրություններԳիտնականներին հաջողվել է պարզել, որ Մարսի վրա ջուրը եռում է 45 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում։

Կարո՞ղ է ջուրը եռալ սենյակային ջերմաստիճանում:

Պարզ հաշվարկներով գիտնականներին հաջողվել է պարզել, որ ջուրը կարող է եռալ ստրատոսֆերայի մակարդակում։ Նմանատիպ պայմանները կարող են վերստեղծվել՝ օգտագործելով վակուումային պոմպ. Այնուամենայնիվ, նմանատիպ փորձ կարելի է իրականացնել ավելի պարզ, առօրյա պայմաններում։

Լիտր տարայի մեջ եռացնել 200 մլ ջուր, և երբ տարան գոլորշով լցվի, պինդ փակել և կրակից վերցնել։ Տեղադրելով այն բյուրեղացնողի վրա, դուք պետք է սպասեք եռման գործընթացի ավարտին: Հաջորդը, տափաշիշը լցվում է սառը ջուր. Դրանից հետո տարայի մեջ նորից կսկսվի ինտենսիվ եռումը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցածր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ կոլբայի վերին մասում գոլորշիները իջնում ​​են։

Գիտե՞ք ինչ ջերմաստիճան է եփած ապուրը։ 100 ˚С. Ոչ ավել, ոչ պակաս։ Նույն ջերմաստիճանում թեյնիկը եռում է, և մակարոնեղենը եփվում է։ Ինչ է դա նշանակում?

Ինչու՞ ներսում ջրի ջերմաստիճանը չի բարձրանում հարյուր աստիճանից, երբ կաթսան կամ թեյնիկը անընդհատ տաքացնում են այրվող գազով։ Փաստն այն է, որ երբ ջուրը հասնում է հարյուր աստիճանի ջերմաստիճանի, բոլորը մուտք են գործում ջերմային էներգիածախսվում է ջուրը գազային վիճակի անցնելու, այսինքն՝ գոլորշիացման վրա։ Մինչև հարյուր աստիճան գոլորշիացումը տեղի է ունենում հիմնականում մակերեսից, և երբ այն հասնում է այս ջերմաստիճանին, ջուրը եռում է։ Եռալը նույնպես գոլորշիացում է, բայց միայն հեղուկի ամբողջ ծավալով։ Ջրի ներսում ձևավորվում են տաք գոլորշու պղպջակներ և, լինելով ավելի թեթև, քան ջուրը, այդ փուչիկները դուրս են գալիս մակերես, և դրանցից գոլորշին դուրս է գալիս օդ։

Մինչեւ հարյուր աստիճան ջրի ջերմաստիճանը տաքացնելիս բարձրանում է։ Հարյուր աստիճանից հետո հետագա տաքացման դեպքում ջրի գոլորշիների ջերմաստիճանը կբարձրանա։ Բայց քանի դեռ ամբողջ ջուրը չի եռում հարյուր աստիճանով, նրա ջերմաստիճանը չի բարձրանա, անկախ նրանից, թե որքան էներգիա եք օգտագործում: Մենք արդեն հասկացել ենք, թե ուր է գնում այս էներգիան՝ ջրի անցումը գազային վիճակի: Բայց եթե նման երեւույթ կա, ուրեմն պետք է լինի նկարագրելով այս երևույթը. ֆիզիկական քանակություն. Եվ այդպիսի արժեք կա. Այն կոչվում է գոլորշիացման հատուկ ջերմություն:

Ջրի գոլորշիացման հատուկ ջերմություն

Գոլորշացման հատուկ ջերմությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը ցույց է տալիս ջերմության քանակությունը, որն անհրաժեշտ է եռման կետում 1 կգ հեղուկը գոլորշու վերածելու համար: Գոլորշացման հատուկ ջերմությունը նշվում է L տառով, իսկ չափման միավորը ջուլն է մեկ կիլոգրամի համար (1 Ջ / կգ):

Գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը կարելի է գտնել բանաձևից.

որտեղ Q-ը ջերմության քանակն է,
մ - մարմնի քաշը.

Ի դեպ, բանաձևը նույնն է, ինչ միաձուլման հատուկ ջերմությունը հաշվելու համար, տարբերությունը միայն նշանակման մեջ է։ λ և Լ

Էմպիրիկորեն հայտնաբերվել են տարբեր նյութերի գոլորշիացման հատուկ ջերմության արժեքները և կազմվել են աղյուսակներ, որոնցից յուրաքանչյուր նյութի համար կարելի է գտնել տվյալներ: Այսպիսով, ջրի գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը կազմում է 2.3*106 Ջ/կգ. Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր կիլոգրամ ջրի համար պետք է ծախսվի էներգիայի քանակ, որը հավասար է 2,3 * 106 Ջ՝ այն գոլորշու վերածելու համար։ Բայց դրա հետ մեկտեղ ջուրն արդեն պետք է եռման կետ ունենա։ Եթե ​​ջուրը սկզբում եղել է ավելի ցածր ջերմաստիճանում, ապա անհրաժեշտ է հաշվարկել ջերմության այն քանակությունը, որը կպահանջվի ջուրը հարյուր աստիճան տաքացնելու համար։

Իրական պայմաններում հաճախ անհրաժեշտ է որոշել ջերմության համար պահանջվող քանակությունը հեղուկի որոշակի զանգվածի վերածումը գոլորշու,հետևաբար, ավելի հաճախ պետք է գործ ունենալ ձևի բանաձևի հետ. Q \u003d Lm, և որոշակի նյութի համար գոլորշիացման հատուկ ջերմության արժեքները վերցվում են պատրաստի աղյուսակներից:

Այս դասում մենք ուշադրություն կդարձնենք գոլորշիացման այնպիսի տեսակի վրա, ինչպիսին է եռալը, կքննարկենք դրա տարբերությունները նախկինում դիտարկված գոլորշիացման գործընթացից, կներկայացնենք այնպիսի արժեք, ինչպիսին է եռման կետը և կքննարկենք, թե ինչից է դա կախված: Դասի վերջում մենք կներկայացնենք մի շատ կարևոր մեծություն, որը նկարագրում է գոլորշիացման գործընթացը՝ գոլորշիացման և խտացման հատուկ ջերմությունը:

Թեմա՝ Նյութի ագրեգատային վիճակներ

Դաս. Եռացնել. Գոլորշացման և խտացման հատուկ ջերմություն

Վերջին դասում մենք արդեն դիտարկել ենք գոլորշիացման տեսակներից մեկը՝ գոլորշիացումը և ընդգծեցինք այս գործընթացի հատկությունները: Այսօր մենք կքննարկենք գոլորշիացման այնպիսի տեսակ, ինչպիսին է եռման գործընթացը, և կներկայացնենք մի արժեք, որը թվայինորեն բնութագրում է գոլորշիացման գործընթացը՝ գոլորշիացման և խտացման հատուկ ջերմությունը:

Սահմանում.Եռում(նկ. 1) հեղուկի գազային վիճակի ինտենսիվ անցման գործընթացն է, որն ուղեկցվում է գոլորշիների փուչիկների առաջացմամբ և տեղի է ունենում հեղուկի ամբողջ ծավալով որոշակի ջերմաստիճանում, որը կոչվում է եռման կետ:

Եկեք համեմատենք երկու տեսակի գոլորշիացում միմյանց հետ. Եռման գործընթացն ավելի ինտենսիվ է, քան գոլորշիացման գործընթացը: Բացի այդ, ինչպես հիշում ենք, գոլորշիացման գործընթացը տեղի է ունենում հալման կետից բարձր ցանկացած ջերմաստիճանում, իսկ եռման գործընթացը՝ խիստ որոշակի ջերմաստիճանում, որը տարբեր է յուրաքանչյուր նյութի համար և կոչվում է եռման կետ: Հարկ է նաև նշել, որ գոլորշիացումը տեղի է ունենում միայն հեղուկի ազատ մակերևույթից, այսինքն՝ այն տարածքից, որը սահմանազատում է այն շրջակա գազերից, իսկ եռումը տեղի է ունենում անմիջապես ամբողջ ծավալից:

Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք եռման գործընթացի ընթացքը: Եկեք պատկերացնենք մի իրավիճակ, որին մեզանից շատերը բազմիցս հանդիպել են՝ սա որոշակի անոթի մեջ ջուր տաքացնելն ու եռացնելն է, օրինակ՝ կաթսայի մեջ։ Ջեռուցման ժամանակ որոշակի քանակությամբ ջերմություն կփոխանցվի ջրին, ինչը կհանգեցնի նրա ներքին էներգիայի ավելացմանը և մոլեկուլային շարժման ակտիվության բարձրացմանը։ Այս գործընթացը կշարունակվի մինչև որոշակի փուլ, մինչև մոլեկուլային շարժման էներգիան բավարար դառնա եռալ սկսելու համար:

Ջրի մեջ առկա են լուծված գազեր (կամ այլ կեղտեր), որոնք արտազատվում են նրա կառուցվածքում, ինչը հանգեցնում է այսպես կոչված գոլորշիացման կենտրոնների առաջացմանը։ Այսինքն՝ հենց այս կենտրոններում է գոլորշի արտազատվում, և ջրի ողջ ծավալով փուչիկներ են գոյանում, որոնք նկատվում են եռման ժամանակ։ Կարևոր է հասկանալ, որ այդ փուչիկները ոչ թե օդ են, այլ գոլորշի, որն առաջանում է եռման ընթացքում։ Պղպջակների առաջացումից հետո դրանցում գոլորշիների քանակությունը մեծանում է, և դրանք սկսում են մեծանալ չափերով։ Հաճախ փուչիկները սկզբում ձևավորվում են նավի պատերի մոտ և անմիջապես մակերես չեն բարձրանում. նախ, նրանք, մեծանալով չափերով, գտնվում են Արքիմեդի աճող ուժի ազդեցության տակ, այնուհետև պոկվում են պատից և բարձրանում մակերես, որտեղ պայթում են և արձակում գոլորշու մի մասը:

Հարկ է նշել, որ գոլորշու բոլոր փուչիկները միանգամից չեն հասնում ջրի ազատ մակերեսին։ Եռման գործընթացի սկզբում ջուրը դեռ հեռու է հավասարապես տաքանալուց, իսկ ստորին շերտերը, որոնց մոտ տեղի է ունենում ջերմափոխանակման գործընթացը, նույնիսկ ավելի տաք են, քան վերինները, նույնիսկ հաշվի առնելով կոնվեկցիոն գործընթացը։ Սա հանգեցնում է նրան, որ ներքևից բարձրացող գոլորշու փուչիկները փլուզվում են մակերևութային լարվածության ֆենոմենի պատճառով՝ դեռ չհասնելով ջրի ազատ մակերեսին։ Միևնույն ժամանակ, գոլորշին, որը գտնվում էր փուչիկների ներսում, անցնում է ջրի մեջ, դրանով իսկ լրացուցիչ տաքացնելով այն և արագացնելով ջրի միասնական տաքացման գործընթացը ամբողջ ծավալով: Արդյունքում, երբ ջուրը գրեթե հավասարաչափ տաքացվում է, գրեթե բոլոր գոլորշու փուչիկները սկսում են հասնել ջրի մակերեսին և սկսվում է ինտենսիվ գոլորշիացման գործընթացը։

Կարևոր է ընդգծել այն փաստը, որ ջերմաստիճանը, որում տեղի է ունենում եռման գործընթացը, մնում է անփոփոխ, նույնիսկ եթե հեղուկին ջերմամատակարարման ինտենսիվությունը մեծանում է: Պարզ ասած, եթե եռման գործընթացում այրիչին գազ ավելացնեք, որը տաքացնում է ջրի կաթսան, դա միայն կբարձրացնի եռման ինտենսիվությունը, այլ ոչ թե կբարձրացնի հեղուկի ջերմաստիճանը: Եթե ​​մենք ավելի լրջորեն խորանանք եռման գործընթացի մեջ, ապա հարկ է նշել, որ ջրի մեջ կան տարածքներ, որտեղ այն կարող է գերտաքանալ եռման կետից բարձր, բայց նման գերտաքացման մեծությունը, որպես կանոն, չի գերազանցում մեկ կամ մի քանիսը: աստիճանով և աննշան է հեղուկի ընդհանուր ծավալում։ Նորմալ ճնշման դեպքում ջրի եռման կետը 100°C է։

Ջրի եռման գործընթացում կարելի է նկատել, որ այն ուղեկցվում է այսպես կոչված թրթռման բնորոշ հնչյուններով։ Այս հնչյունները առաջանում են միայն գոլորշու փուչիկների փլուզման նկարագրված գործընթացի պատճառով:

Այլ հեղուկների եռացման գործընթացները ընթանում են այնպես, ինչպես ջրի եռացումը։ Այս գործընթացների հիմնական տարբերությունը նյութերի տարբեր եռման կետերն են, որոնք նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում արդեն չափվում են աղյուսակային արժեքներ: Աղյուսակում նշենք այս ջերմաստիճանների հիմնական արժեքները:

Հետաքրքիր փաստ է, որ հեղուկների եռման կետը կախված է մթնոլորտային ճնշման արժեքից, այդ իսկ պատճառով մենք նշել ենք, որ աղյուսակի բոլոր արժեքները տրվում են նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում: Երբ օդի ճնշումը մեծանում է, հեղուկի եռման ջերմաստիճանը նույնպես մեծանում է, իսկ երբ նվազում է, ընդհակառակը, նվազում է։

Նման հայտնի խոհանոցային սարքի աշխատանքի սկզբունքը, ինչպիսին է ճնշման կաթսան, հիմնված է եռման կետի այս կախվածության վրա շրջակա միջավայրի ճնշումից (նկ. 2): Այն ամուր կափարիչով կաթսա է, որի տակ ջրի գոլորշիացման գործընթացում օդի ճնշումը գոլորշու հետ հասնում է մինչև 2 մթնոլորտային ճնշման, ինչը հանգեցնում է նրանում ջրի եռման կետի բարձրացմանը մինչև . Դրա պատճառով ջուրը, որի մեջ պարունակվում է սնունդ, հնարավորություն ունի տաքանալու մինչև սովորականից բարձր ջերմաստիճան (), և պատրաստման գործընթացը արագանում է: Այս ազդեցության պատճառով սարքը ստացել է իր անունը:

Բրինձ. 2. Ճնշման կաթսա ()

Մթնոլորտային ճնշման նվազմամբ հեղուկի եռման կետի նվազման իրավիճակը նույնպես կյանքից օրինակ ունի, բայց շատերի համար արդեն առօրյա չէ։ Այս օրինակը վերաբերում է լեռնագնացների ճամփորդություններին լեռնաշխարհում: Պարզվում է, որ 3000-5000 մ բարձրության վրա գտնվող տարածքում ջրի եռման կետը, մթնոլորտային ճնշման նվազման պատճառով, նվազում է մինչև նույնիսկ ավելի ցածր արժեքներ, ինչը հանգեցնում է արշավների ընթացքում ճաշ պատրաստելու դժվարություններին, քանի որ արդյունավետ ջերմային սննդի վերամշակում Այս դեպքում շատ ավելի երկար ժամանակ է պահանջվում, քան սովորական պայմաններում։ Մոտ 7000 մ բարձրությունների վրա ջրի եռման կետը հասնում է մինչև 2000-ի, ինչը անհնար է դարձնում նման պայմաններում շատ մթերքներ պատրաստելը։

Նյութերի տարանջատման որոշ տեխնոլոգիաներ հիմնված են տարբեր նյութերի եռման կետերի տարբեր լինելու վրա։ Օրինակ, եթե հաշվի առնենք նավթի տաքացումը, որը շատ բաղադրիչներից բաղկացած բարդ հեղուկ է, ապա եռման գործընթացում այն ​​կարելի է բաժանել մի քանի տարբեր նյութերի։ Այս դեպքում կերոսինի, բենզինի, նաֆթայի և մազութի եռման կետերի տարբեր լինելու պատճառով դրանք կարող են տարբերվել տարբեր ջերմաստիճաններում գոլորշիացման և խտացման միջոցով։ Այս գործընթացը սովորաբար կոչվում է ֆրակցիոնացում (նկ. 3):

Բրինձ. 3 Յուղի բաժանումը ֆրակցիաների ()

Ինչպես ցանկացած ֆիզիկական գործընթաց, եռացումը պետք է բնութագրվի որոշակի թվային արժեքի օգտագործմամբ, այդպիսի արժեքը կոչվում է գոլորշիացման հատուկ ջերմություն:

Այս քանակի ֆիզիկական իմաստը հասկանալու համար հաշվի առեք հետևյալ օրինակը. վերցրեք 1 կգ ջուր և հասցրեք այն եռման կետին, այնուհետև չափեք, թե որքան ջերմություն է անհրաժեշտ այս ջրի ամբողջական գոլորշիացման համար (առանց ջերմության կորուստների) – այս արժեքը կլինի. հավասար լինի ջրի գոլորշիացման հատուկ ջերմությանը. Մեկ այլ նյութի համար ջերմության այս արժեքը տարբեր կլինի և կլինի այս նյութի գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը:

Գոլորշացման հատուկ ջերմությունը, պարզվում է, շատ կարևոր բնութագիր է մետաղների արտադրության ժամանակակից տեխնոլոգիաներում։ Պարզվում է, որ, օրինակ, երկաթի հալման և գոլորշիացման ժամանակ, որին հաջորդում է նրա խտացումը և պնդացումը, առաջանում է բյուրեղյա վանդակ՝ կառուցվածքով, որն ապահովում է ավելի բարձր ամրություն, քան սկզբնական նմուշը։

ՆշանակումԳոլորշացման և խտացման հատուկ ջերմություն (երբեմն նշվում է):

չափման միավոր: .

Նյութերի գոլորշիացման հատուկ ջերմությունը որոշվում է լաբորատոր պայմաններում փորձերով, և դրա արժեքները հիմնական նյութերի համար նշված են համապատասխան աղյուսակում:

Նյութ