Fysieke Maatregel: hitte van verdamping van water

Kennen allemaal de foto: op het fornuis om een pot van water kosten te verwarmen. Water uit de koude geleidelijk heet, dat op zijn oppervlak luchtbellen het eerst verschijnen, en al snel al het plezier dat ze woedt. Wat is de hitte van verdamping van water? Sommigen van ons herinneren uit het curriculum dat de temperatuur van het water onder de natuurlijke atmosferische druk niet hoger mag zijn dan 100 ° C En wie herinnert zich niet of niet gelooft, kan profiteren van een geschikte thermometer en zorgen voor een veilige manier.

Maar hoe kan dit? Immers, in het kader van de pan is nog steeds in brand, geeft hij zijn energie aan de vloeistof en waar is het gebleven, zo niet om het water te verwarmen? A: De energie wordt gebruikt om water te zetten in stoom.

Waar komt de energie

In het gewone leven dat we gewend zijn aan de drie staten van de materie om ons heen: vast, vloeibaar en gas. In de vaste toestand de moleculen stevig in het kristalrooster. Maar dat betekent niet dat ze volledig immobiliteit, bij elke temperatuur, mits ten minste één graad boven -273 ° C (dit is het absolute nulpunt) molecuul trillen. Bovendien is de trillingsamplitude afhankelijk van de temperatuur. Als verwarmingsenergie wordt overgedragen deeltjes stof en onregelmatige bewegingen intenser, en bereiken dan een bepaald punt zo'n kracht dat moleculen verlaten roosters nesten - de stof vloeibaar.

De vloeibare toestand van het molecuul nauw verwant aan elkaar zwaartekracht, maar niet gefixeerd op een bepaald punt in de ruimte. Onder verdere warmteaccumulatie stof chaotische trillingen resten zodanig toeneemt dat de aantrekkingskracht van de moleculen aan elkaar overwonnen en ze verstrooien. De temperatuur van de stof niet meer groeien, alle energie wordt overgedragen en wordt nu de volgende groep van deeltjes, enzovoort, stap voor stap, al het water gelekt uit de pan vult de keuken in de vorm van stoom.

Elke stof vereist enige energie voor dit proces. De verdampingswarmte van water en andere vloeistoffen, en een bepaalde eindwaarde.

De eenheden van de maatregel

Elke energie (hoewel de beweging, alhoewel de warmte) wordt gemeten in joules. Joule (J) is vernoemd naar de beroemde wetenschapper James Joule. Numeriek energie 1J zijn te verkrijgen op een afstand van 1 meter tot bepaalde lichaamsdelen duwen met een kracht van 1 Newton.

Eerder gebruikt om de hitte van het concept te meten zoals "calorieën." Men geloofde dat de hitte - dit zo'n fysische stof die in of uit elk orgaan kan stromen. Hoe meer "natekla" in het fysieke lichaam, dus het is heet. In oudere schoolboeken nog steeds mogelijk om deze te ontmoeten fysieke hoeveelheid. Maar het is makkelijk te vertalen in joules, voldoende is om te vermenigvuldigen met 4,19.

De benodigde energie voor de omzetting van vloeibare gassen wordt aangeduid als de specifieke verdampingswarmte. Maar hoe te berekenen? Het is één ding om te zetten in stoom buis van water en een ander ding - de enorme tank van de stoommachine vat.

Daarom, bijvoorbeeld, _H2O, verbrandingssystemen werken volgens het begrip "latente verdampingswarmte van water" (J / kg - eenheid). En het sleutelwoord hier is "specifiek". Gemeend wordt dat de hoeveelheid energie voor het verdampen 1 kg vloeibare substantie.

Aangegeven waarde Latijnse letters L. meetwaarde in Joules per 1 kg.

Hoeveel energie vereist water

Specifieke verdampingswarmte van water wordt als volgt gemeten: in de houder wordt gegoten nummer N aan de kook gebracht. Energie besteed aan verdamping liter water, en is de gewenste waarde.

Het meten, wat is de soortelijke warmte van verdamping van water, wetenschappers waren een beetje verrast. Voor omzetting in gasgestookte vereist meer energie dan voor alle vloeistof wereld hele lijn alcoholen, vloeibare gassen , en zelfs groter dan metalen zoals kwik en lood.

Aldus is de verdampingswarmte van water was gelijk aan 2,26 MJ / kg. Ter vergelijking:

• y kwik - 0.282 MJ / kg;
• in afleiding - 0.855 MJ / kg.

Maar wat als het tegenovergestelde?

En wat gebeurt er als het proces omkeren, om de vloeistof te condenseren? Niets bijzonders gebeurt bevestiging wet van behoud van energie: de condensatie van een kilogram van vloeistof van damp vrijkomt precies dezelfde hoeveelheid warmte die nodig is om te besteden in het omzetten van het terug in damp. Daarom komt vaak voor in de look-up tafels, de term "verdampingsenthalpie."

Overigens, dat de warmte wordt geabsorbeerd door verdamping, is met succes gebruikt in de huishoudelijke en industriële techniek voor het maken van kunstmatige koude.