აორთქლებისა და კონდენსაციის გრაფიკი. ფაზის გადასვლები. დნობა და კრისტალიზაცია

თემები გამოიყენეთ კოდიფიკატორი : ცვლილება აგრეგატი სახელმწიფოებინივთიერებები, დნობა და კრისტალიზაცია, აორთქლება და კონდენსაცია, თხევადი დუღილი, ენერგიის ცვლილება ფაზურ გადასვლებში.

ყინული, წყალი და წყლის ორთქლი სამი მაგალითია აგრეგატი სახელმწიფოებინივთიერებები: მყარი, თხევადი და აირისებრი. რა სახის აგრეგატულ მდგომარეობაშია მოცემული ნივთიერება დამოკიდებულია მის ტემპერატურაზე და სხვა გარე პირობებზე, რომელშიც ის მდებარეობს.

როდესაც იცვლება გარე პირობები (მაგალითად, თუ სხეულის შინაგანი ენერგია იზრდება ან მცირდება გათბობის ან გაგრილების შედეგად), შეიძლება მოხდეს ფაზური გადასვლები - ცვლილებები სხეულის ნივთიერების საერთო მდგომარეობებში. ჩვენ დავინტერესდებით შემდეგი ფაზური გადასვლები.

დნობა(მყარი სითხე) და კრისტალიზაცია(თხევადი არის მყარი).
ორთქლის თაობა(თხევადი ორთქლი) და კონდენსაცია(ორთქლის სითხე).

დნობა და კრისტალიზაცია

ყველაზე მყარი არის კრისტალური, ე.ი. აქვს ბროლის გისოსი- მკაცრად განსაზღვრული, პერიოდულად განმეორებადი განლაგება მისი ნაწილაკების სივრცეში.

კრისტალური მყარი ნაწილაკები (ატომები ან მოლეკულები) ასრულებენ თერმულ ვიბრაციას ფიქსირებული წონასწორობის პოზიციებთან - კვანძები ბროლის გისოსი.

მაგალითად, ბროლის გისოსების კვანძები სუფრის მარილი- ეს არის "სამგანზომილებიანი ქაღალდის" კუბური უჯრედების ზედა ნაწილები (იხ. ნახ. 1, რომელშიც უფრო დიდი ბურთულები აღნიშნავენ ქლორის ატომებს (სურათი საიტიდან en.wikipedia.org.)); თუ წყალი მარილის ხსნარიდან აორთქლდება, დარჩენილი მარილი იქნება პატარა კუბების გროვა.

ბრინჯი. 1. ბროლის გისოსი

დნობითეწოდება კრისტალური მყარის თხევად გადაქცევას. თქვენ შეგიძლიათ დნება ნებისმიერი სხეული - ამისათვის საჭიროა მისი გაცხელება დნობის წერტილი, რომელიც დამოკიდებულია მხოლოდ სხეულის ნივთიერებაზე, მაგრამ არა მის ფორმასა თუ ზომაზე. მოცემული ნივთიერების დნობის წერტილი შეიძლება განისაზღვროს ცხრილებიდან.

პირიქით, თუ სითხეს გაგრილებთ, ადრე თუ გვიან ის მყარ მდგომარეობაში გადავა. სითხის გარდაქმნას კრისტალურ მყარად ეწოდება კრისტალიზაციაან გამკვრივება... ამრიგად, დნობა და კრისტალიზაცია ურთიერთშებრუნებული პროცესებია.

ტემპერატურა, რომლის დროსაც სითხე კრისტალიზდება, ეწოდება კრისტალიზაციის ტემპერატურა... გამოდის, რომ კრისტალიზაციის ტემპერატურა ტოლია დნობის ტემპერატურის: ამ ტემპერატურაზე ორივე პროცესი შეიძლება მოხდეს. ასე რომ, როდესაც ყინული დნება და წყალი კრისტალიზდება; ზუსტად რახდება თითოეულ კონკრეტულ შემთხვევაში - ეს დამოკიდებულია გარე პირობებზე (მაგალითად, მიეწოდება თუ არა სითბო ნივთიერებას ან ამოღებულია მისგან).

როგორ ხდება დნობა და კრისტალიზაცია? როგორია მათი მექანიზმი? ამ პროცესების არსის გასაგებად განვიხილავთ გაცხელებისა და გაგრილების დროს სხეულის ტემპერატურის დროზე დამოკიდებულების გრაფიკებს - დნობისა და კრისტალიზაციის ე.წ.

დნობის გრაფიკი

დავიწყოთ დნობის გრაფიკით (ნახ. 2). მოდით, დროის საწყის მომენტში (გრაფიკის წერტილი) სხეული კრისტალურია და აქვს გარკვეული ტემპერატურა.

ბრინჯი. 2. დნობის განრიგი

შემდეგ იწყება სხეულისთვის სითბოს მიწოდება (ვთქვათ, სხეული მოათავსეს დნობის ღუმელში) და სხეულის ტემპერატურა მატულობს მნიშვნელობამდე - მოცემული ნივთიერების დნობის წერტილამდე. ეს არის გრაფის მონაკვეთი.

ადგილზე სხეული იღებს სითბოს რაოდენობას

სადაც არის მყარი ნივთიერების სპეციფიკური სითბოს მოცულობა, არის სხეულის მასა.

დნობის წერტილის მიღწევისას (პუნქტში) მდგომარეობა ხარისხობრივად იცვლება. მიუხედავად იმისა, რომ სითბოს მიწოდება გრძელდება, სხეულის ტემპერატურა უცვლელი რჩება. საიტზე არის დნობისსხეული - მისი თანდათანობითი გადასვლა მყარი მდგომარეობიდან თხევადში. საიტის შიგნით გვაქვს მყარი და თხევადი ნაზავი და რაც უფრო ახლოსაა წერტილთან მით ნაკლები მყარი რჩება და მეტი სითხე ჩნდება. დაბოლოს, თავდაპირველი მყარიდან ადგილზე აღარაფერი დარჩა: ის მთლიანად გადაიქცა სითხეში.

ტერიტორია შეესაბამება სითხის შემდგომ გათბობას (ან, როგორც ამბობენ, დნება). ამ ადგილას სითხე შთანთქავს სითბოს რაოდენობას

სად არის სითხის სპეციფიკური სითბო.

მაგრამ ახლა ჩვენ ყველაზე მეტად გვაინტერესებს ფაზის გადასვლის განყოფილება. რატომ არ იცვლება ნარევის ტემპერატურა ამ მხარეში? გათბობა მიწოდებულია!

დავუბრუნდეთ გათბობის პროცესის საწყისს. მონაკვეთში მყარი ნივთიერების ტემპერატურის ზრდა არის მისი ნაწილაკების რხევების ინტენსივობის გაზრდის შედეგი ბროლის ბადის კვანძებში: მიწოდებული სითბო გამოიყენება გაზრდისთვის. კინეტიკურისხეულის ნაწილაკების ენერგია (სინამდვილეში, მიწოდებული სითბოს გარკვეული ნაწილი იხარჯება სამუშაოს შესრულებაზე, რათა გაიზარდოს ნაწილაკებს შორის საშუალო მანძილი - როგორც ვიცით, სხეულები გაცხელებისას ფართოვდებიან. თუმცა, ეს ნაწილი იმდენად მცირეა, რომ მისი უგულებელყოფა შეიძლება.) .

ბროლის ბადე უფრო და უფრო იშლება და დნობის ტემპერატურაზე რხევების ამპლიტუდა აღწევს იმ შეზღუდულ მნიშვნელობას, რომლის დროსაც ნაწილაკებს შორის მიზიდულობის ძალებს ჯერ კიდევ შეუძლიათ უზრუნველყონ მათი მოწესრიგებული განლაგება ერთმანეთთან შედარებით. მყარი იწყებს "ნაკერებზე ბზარს", შემდგომი გახურება კი ანადგურებს ბროლის გისოსს - ასე იწყება ადგილზე დნობა.

ამ მომენტიდან მოყოლებული მთელი მიწოდებული სითბო სამუშაოზე მიდის იმ ობლიგაციების გასაწყვეტად, რომლებიც აკავებენ ნაწილაკებს ბროლის ბადის კვანძებში, ე.ი. გაზრდა პოტენციალინაწილაკების ენერგიები. ამ შემთხვევაში ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია იგივე რჩება, რათა სხეულის ტემპერატურა არ შეიცვალოს. ადგილზე კრისტალური სტრუქტურა მთლიანად ქრება, დასანგრევი მეტი არაფერია და მიწოდებული სითბო ისევ გამოიყენება ნაწილაკების კინეტიკური ენერგიის გასაზრდელად - დნობის გასათბობად.

შერწყმის სპეციფიკური სითბო

ასე რომ, მყარი ნივთიერების თხევად გადაქცევისთვის საკმარისი არ არის მისი დნობის წერტილამდე მიყვანა. აუცილებელია დამატებით (უკვე დნობის ადგილზე) გარკვეული რაოდენობის სითბოს გადაცემა სხეულზე ბროლის გისოსის სრული განადგურებისთვის (ანუ მონაკვეთის გასავლელად).

სითბოს ეს რაოდენობა გამოიყენება ნაწილაკების ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგიის გასაზრდელად. მაშასადამე, დნობის შიდა ენერგია ერთ წერტილში უფრო მეტია, ვიდრე მყარის შიდა ენერგია ერთ წერტილში.

გამოცდილება აჩვენებს, რომ მნიშვნელობა პირდაპირპროპორციულია სხეულის წონისა:

პროპორციულობის კოეფიციენტი არ არის დამოკიდებული სხეულის ფორმასა და ზომაზე და არის ნივთიერების მახასიათებელი. მას ეძახიან ნივთიერების შერწყმის სპეციფიკური სითბო... ამ ნივთიერების შერწყმის სპეციფიკური სითბო შეგიძლიათ იხილოთ ცხრილებში.

შერწყმის სპეციფიკური სითბო რიცხობრივად უდრის სითბოს რაოდენობას, რომელიც საჭიროა დნობის წერტილამდე მიყვანილი მოცემული კრისტალური ნივთიერების ერთი კილოგრამი სითხეში გადასაქცევად.

ასე რომ, ყინულის დნობის სპეციფიკური სითბო უდრის კჯ / კგ, ტყვია - კჯ / კგ. ჩვენ ვხედავთ, რომ თითქმის ჯერ მეტი ენერგიაა საჭირო ყინულის ბროლის გისოსების განადგურებისთვის! ყინული მიეკუთვნება დნობის მაღალი სპეციფიკური სითბოს მქონე ნივთიერებებს და ამიტომ არ დნება მაშინვე გაზაფხულზე (ბუნებამ მიიღო საკუთარი ზომები: ყინულს რომ ჰქონდეს დნობის იგივე სპეციფიკური სითბო, როგორც ტყვია, ყინულისა და თოვლის მთელი მასა დნება პირველი დათბობა, დატბორავს გარშემო ყველაფერს).

კრისტალიზაციის განრიგი

ახლა მოდით გადავიდეთ განხილვაზე კრისტალიზაცია- საპირისპირო დნობის პროცესი. ვიწყებთ წინა ნახაზის წერტილიდან. დავუშვათ, რომ იმ მომენტში დნობის გათბობა შეჩერდა (ღუმელი გამორთული იყო და დნება ჰაერში იყო). დნობის ტემპერატურის შემდგომი ცვლილებები ნაჩვენებია ნახ. (3).

ბრინჯი. 3. კრისტალიზაციის განრიგი

სითხე კლებულობს (განყოფილება) სანამ მისი ტემპერატურა არ მიაღწევს კრისტალიზაციის ტემპერატურას, რომელიც ემთხვევა დნობის წერტილს.

ამ მომენტიდან დნობის ტემპერატურა წყვეტს ცვლილებას, თუმცა სითბო მაინც ტოვებს მას გარემო... საიტზე არის კრისტალიზაციადნება - მისი თანდათანობითი გადასვლა მყარ მდგომარეობაში. საიტის შიგნით ისევ გვაქვს მყარი და თხევადი ფაზების ნაზავი და რაც უფრო უახლოვდება წერტილს მით უფრო მყარი ხდება და ნაკლებად თხევადი.ბოლოს, წერტილში სითხე საერთოდ არ რჩება - ის მთლიანად დაკრისტალიზებულია.

შემდეგი განყოფილება შეესაბამება კრისტალიზაციის შედეგად წარმოქმნილი მყარის შემდგომ გაციებას.

ისევ გვაინტერესებს ფაზის გადასვლის განყოფილება: რატომ რჩება ტემპერატურა უცვლელი სითბოს დაკარგვის მიუხედავად?

ისევ აზრს დაუბრუნდი. სითბოს მიწოდების შეწყვეტის შემდეგ, დნობის ტემპერატურა მცირდება, რადგან მისი ნაწილაკები თანდათან კარგავენ კინეტიკურ ენერგიას გარემოს მოლეკულებთან შეჯახების და ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივების შედეგად.

როდესაც დნობის ტემპერატურა კრისტალიზაციის ტემპერატურამდე (წერტილამდე) დაეცემა, მისი ნაწილაკები იმდენად შენელდება, რომ მიზიდულობის ძალები შეძლებენ მათ სწორად „გაშლას“ და მათ სივრცეში მკაცრად განსაზღვრულ ორმხრივ ორიენტაციას. ეს შექმნის პირობებს კრისტალური გისოსის ნუკლეაციისთვის და ის რეალურად დაიწყებს ფორმირებას დნობიდან მიმდებარე სივრცეში ენერგიის შემდგომი გაქცევის გამო.

ამავდროულად, დაიწყება ენერგიის გამოყოფის კონტრ-პროცესი: როდესაც ნაწილაკები თავიანთ ადგილებს იკავებენ კრისტალური მედის კვანძებში, მათი პოტენციური ენერგია მკვეთრად მცირდება, რის გამოც მათი კინეტიკური ენერგია იზრდება - კრისტალიზებული სითხე არის სითბოს წყარო. (ხშირად შეგიძლიათ ნახოთ ჩიტები, რომლებიც ყინულის ხვრელთან სხედან. ისინი იქ თბებიან!) ... კრისტალიზაციის დროს გამოთავისუფლებული სითბო ზუსტად ანაზღაურებს გარემოსადმი სითბოს დანაკარგს და, შესაბამისად, ამ ტერიტორიაზე ტემპერატურა არ იცვლება.

ადგილზე დნება ქრება და კრისტალიზაციის დასრულებასთან ერთად ქრება სითბოს ეს შინაგანი „გენერატორიც“. გარე გარემოში ენერგიის მუდმივი გაფრქვევის გამო, ტემპერატურის კლება განახლდება, მაგრამ წარმოქმნილი მყარი სხეული (არეალი) მხოლოდ გაცივდება.

როგორც გამოცდილება გვიჩვენებს, რაიონში კრისტალიზაციის დროს, ზუსტად იგივესითბოს რაოდენობა, რომელიც შეიწოვება ადგილზე დნობის დროს.

აორთქლება და კონდენსაცია

ორთქლის თაობაარის სითხის გადასვლა აირის მდგომარეობაში (ში ორთქლი). აორთქლების ორი მეთოდი არსებობს: აორთქლება და ადუღება.

აორთქლებაეწოდება აორთქლება, რომელიც ხდება ნებისმიერ ტემპერატურაზე თავისუფალი ზედაპირიდანსითხეები. როგორც გახსოვთ ფურცლიდან "გაჯერებული ორთქლი", აორთქლების მიზეზი არის ყველაზე სწრაფი მოლეკულების სითხიდან გაქცევა, რომლებსაც შეუძლიათ დაძლიონ მოლეკულური მიზიდულობის ძალები. ეს მოლეკულები ქმნიან ორთქლს სითხის ზედაპირის ზემოთ.

სხვადასხვა სითხე აორთქლდება სხვადასხვა სიჩქარით: რაც უფრო დიდია მოლეკულების მიზიდულობის ძალები ერთმანეთთან, მით უფრო მცირეა მოლეკულების რაოდენობა დროის ერთეულში მათ გადალახვასა და გაფრენას და მით უფრო დაბალია აორთქლების სიჩქარე. ეთერი, აცეტონი, ალკოჰოლი (მათ ზოგჯერ აქროლად სითხეებსაც უწოდებენ) სწრაფად აორთქლდება, წყალი აორთქლდება უფრო ნელა, ზეთი და ვერცხლისწყალი აორთქლდება ბევრად ნელა, ვიდრე წყალი.

აორთქლების სიჩქარე იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად (სიცხეში სარეცხი უფრო სწრაფად შრება), ვინაიდან თხევადი მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია იზრდება და, შესაბამისად, იზრდება სწრაფი მოლეკულების რაოდენობა, რომლებსაც შეუძლიათ დატოვონ მისი საზღვრები.

აორთქლების სიჩქარე დამოკიდებულია სითხის ზედაპირის ფართობზე: რაც უფრო დიდია ფართობი, მით მეტი მოლეკულა აღწევს ზედაპირზე და აორთქლება უფრო სწრაფია (ამიტომაც სარეცხის დაკიდებისას საგულდაგულოდ სწორდება).

აორთქლების პარალელურად, საპირისპირო პროცესიც შეინიშნება: ორთქლის მოლეკულები, რომლებიც შემთხვევით მოძრაობენ სითხის ზედაპირზე, ნაწილობრივ ბრუნდებიან სითხეში. ორთქლის თხევად გადაქცევას ე.წ კონდენსაცია.

კონდენსაცია ანელებს სითხის აორთქლებას. ასე რომ, მშრალ ჰაერზე, სამრეცხაო უფრო სწრაფად გაშრება, ვიდრე ნესტიან ჰაერში. ის უფრო სწრაფად გაშრება ქარში: ორთქლს ქარი ატარებს და აორთქლება უფრო ინტენსიურია.

ზოგიერთ სიტუაციაში, კონდენსაციის სიჩქარე შეიძლება იყოს აორთქლების სიჩქარის ტოლი. შემდეგ ორივე პროცესი ანაზღაურებს ერთმანეთს და დგება დინამიური წონასწორობა: მჭიდროდ დახურული ბოთლიდან სითხე წლების განმავლობაში არ აორთქლდება და ამ შემთხვევაში ჩნდება. გაჯერებული ორთქლი.

ჩვენ გამუდმებით ვაკვირდებით ატმოსფეროში წყლის ორთქლის კონდენსაციას ღრუბლების, წვიმისა და დილით ჩამოსული ნამის სახით; ეს არის აორთქლება და კონდენსაცია, რომელიც უზრუნველყოფს წყლის ციკლს ბუნებაში, ხელს უწყობს სიცოცხლეს დედამიწაზე.

ვინაიდან აორთქლება არის სითხიდან ყველაზე სწრაფი მოლეკულების გამგზავრება, თხევადი მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია მცირდება აორთქლების პროცესში, ე.ი. სითხე კლებულობს. კარგად გესმით სიგრილის შეგრძნება და ზოგჯერ სიცივეც კი (განსაკუთრებით ქართან ერთად) წყლის დატოვებისას: წყალი, რომელიც აორთქლდება სხეულის მთელ ზედაპირზე, ატარებს სითბოს, ქარი კი აჩქარებს აორთქლების პროცესს (ახლა გასაგებია. რატომ ვუბერავთ ცხელ ჩაის.. ჰაერის შეყვანაც კი ჯობია, რადგან შემდეგ ჩაის ზედაპირზე გამოდის მშრალი გარემო ჰაერი და არა ფილტვებიდან ნოტიო ჰაერი ;-)).

იგივე სიგრილეს იგრძნობთ, თუ ხელზე გადაუსვით ბამბის მატყლის ნაჭერს, რომელიც დასველებულია აქროლად გამხსნელში (ვთქვათ, აცეტონში ან ფრჩხილის ლაქის მოსაშორებლად). ორმოც გრადუს სიცხეში, ჩვენი სხეულის ფორებში ტენის გაზრდილი აორთქლების წყალობით, ჩვენ ვინარჩუნებთ ტემპერატურას ნორმალურ დონეზე; რომ არა ეს თერმორეგულაციის მექანიზმი, ჩვენ უბრალოდ მოვკვდებოდით ასეთ სიცხეში.

პირიქით, კონდენსაციის პროცესში სითხე თბება: ორთქლის მოლეკულები სითხეში დაბრუნებისას აჩქარებულია მიზიდულობის ძალებით ახლომდებარე სითხის მოლეკულების მხრიდან, რის შედეგადაც საშუალო კინეტიკური ენერგია. თხევადი მოლეკულების რაოდენობა იზრდება (შეადარეთ ეს ფენომენი ენერგიის გამოყოფას დნობის კრისტალიზაციის დროს!).

მდუღარე

მდუღარეარის აორთქლება, რომელიც ხდება მთელ მოცულობაშისითხეები.

ადუღება შესაძლებელია, რადგან ჰაერის გარკვეული რაოდენობა ყოველთვის იხსნება სითხეში, რომელიც იქ მოხვედრილა დიფუზიის შედეგად. როდესაც სითხე თბება, ეს ჰაერი ფართოვდება, ჰაერის ბუშტები თანდათან მატულობს ზომაში და ხილული ხდება შეუიარაღებელი თვალით (წყლიან ქოთანში ილექება ძირი და კედლები). ჰაერის ბუშტების შიგნით არის გაჯერებული ორთქლი, რომლის წნევა, როგორც გახსოვთ, სწრაფად იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

რაც უფრო დიდი ხდება ბუშტები, მით უფრო დიდია მათზე არქიმედეს ძალა და გარკვეულ მომენტში ბუშტები იწყებენ განცალკევებას და აწევას. მაღლა აწევით, ბუშტები ცვივა სითხის ნაკლებად გაცხელებულ ფენებში; მათში ორთქლი კონდენსირდება და ბუშტები ისევ იკუმშება. ბუშტების ნგრევა იწვევს ნაცნობ ხმაურს, რომელიც წინ უსწრებს ქვაბის ადუღებას. საბოლოოდ, დროთა განმავლობაში, მთელი სითხე თანაბრად თბება, ბუშტები ზედაპირს აღწევს და სკდება, გამოდის ჰაერი და ორთქლი - ხმაურს ცვლის ღრიალი, სითხე დუღს.

ამრიგად, ბუშტები ემსახურება ორთქლის "გამტარებს" სითხის შიგნიდან მის ზედაპირზე. დუღილის დროს, ჩვეულებრივ აორთქლებასთან ერთად, სითხე გარდაიქმნება ორთქლად მთელი მოცულობის მანძილზე - ჰაერის ბუშტების აორთქლება შიგნიდან, რასაც მოჰყვება ორთქლის გაყვანა გარედან. ამიტომ მდუღარე სითხე ძალიან სწრაფად აორთქლდება: ქვაბი, საიდანაც წყალი მრავალი დღის განმავლობაში აორთქლდებოდა, ნახევარ საათში ადუღდება.

აორთქლებისგან განსხვავებით, რომელიც ხდება ნებისმიერ ტემპერატურაზე, სითხე ადუღებას მხოლოდ მაშინ იწყებს, როცა აღწევს დუღილის წერტილი- ზუსტად ის ტემპერატურა, რომლის დროსაც ჰაერის ბუშტებს შეუძლიათ ცურვა და ზედაპირზე მიღწევა. დუღილის დროს, გაჯერებული ორთქლის წნევა ტოლი ხდება სითხეზე გარეგანი წნევის ტოლფასი(კერძოდ, ატმოსფერული წნევა). შესაბამისად, რაც უფრო მაღალია გარე წნევა, მით უფრო მაღალი ტემპერატურა დაიწყება დუღილი.

ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს (ატმ ან პა) წყლის დუღილის წერტილი უდრის. Ისე გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევა ტემპერატურაზე არისპა. ამ ფაქტის ცოდნა აუცილებელია პრობლემების გადასაჭრელად - ის ხშირად ნაგულისხმევად ცნობილია.

ელბრუსის თავზე ატმოსფერული წნევა ატმოსფეროს ტოლია და იქ წყალი ადუღდება ტემპერატურაზე. და ატმოსფეროს ზეწოლის ქვეშ წყალი დაიწყებს ადუღებას მხოლოდ.

დუღილის წერტილი (ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს) არის მკაცრად განსაზღვრული მნიშვნელობა მოცემული სითხისთვის (დუღილის წერტილები მოცემულია სახელმძღვანელოების ცხრილებში და საცნობარო წიგნებში არის ქიმიურად სუფთა სითხეების დუღილის წერტილები. სითხეში მინარევების არსებობამ შეიძლება შეცვალოს დუღილის წერტილი. მაგალითად, ონკანის წყალი შეიცავს გახსნილ ქლორს და ზოგიერთ მარილს, შესაბამისად, მისი დუღილის წერტილი ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს). ასე რომ, ალკოჰოლი დუღს, ეთერი - ზე, ვერცხლისწყალი - ზე. გთხოვთ გაითვალისწინოთ: რაც უფრო აქროლადია სითხე, მით უფრო დაბალია მისი დუღილის წერტილი. დუღილის წერტილის ცხრილში ჩვენ ასევე ვხედავთ, რომ ჟანგბადი დუღს. ეს ნიშნავს, რომ ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე ჟანგბადი არის გაზი!

ვიცით, რომ თუ ქვაბი ცეცხლიდან ამოიღეს, დუღილი მაშინვე ჩერდება – დუღილის პროცესი სითბოს უწყვეტ მიწოდებას მოითხოვს. ამავდროულად, დუღილის შემდეგ ქვაბში წყლის ტემპერატურა წყვეტს ცვლილებას, მუდმივად უცვლელი რჩება. სად მიდის მიწოდებული სითბო?

სიტუაცია დნობის პროცესის მსგავსია: სითბო გამოიყენება მოლეკულების პოტენციური ენერგიის გასაზრდელად. ამ შემთხვევაში, მოლეკულების ამოღების სამუშაოს შესრულება ისეთ დისტანციებზე, რომ მიზიდულობის ძალები ვერ შეძლებენ მოლეკულების ერთმანეთთან ახლოს შენარჩუნებას და სითხე გადავა აირისებრ მდგომარეობაში.

დუღილის განრიგი

განვიხილოთ სითხის გაცხელების პროცესის გრაფიკული წარმოდგენა - ე.წ დუღილის გრაფიკი(ნახ. 4).

ბრინჯი. 4. დუღილის განრიგი

ადგილი წინ უსწრებს დუღილის დაწყებას. ადგილზე სითხე დუღს, მისი მასა იკლებს. ამ დროს სითხე მთლიანად ადუღდება.

განყოფილების გასავლელად, ე.ი. დუღილამდე მიყვანილი სითხე რომ მთლიანად ორთქლად გადაიზარდოს, მას გარკვეული რაოდენობის სითბო უნდა მიეწოდოს. გამოცდილება აჩვენებს, რომ სითბოს ეს რაოდენობა პირდაპირპროპორციულია სითხის მასის:

ასპექტის თანაფარდობა ე.წ აორთქლების სპეციფიკური სითბოსითხეები (დუღილის დროს). აორთქლების სპეციფიკური სიცხე რიცხობრივად უდრის სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა მიეწოდოს დუღილის წერტილში აღებულ 1 კგ სითხეს, რათა იგი მთლიანად ორთქლად გარდაიქმნას.

ასე რომ, როდესაც წყლის აორთქლების სპეციფიკური სითბო უდრის კჯ / კგ. საინტერესოა მისი შედარება ყინულის დნობის სპეციფიკურ სითბოსთან (კჯ/კგ) - აორთქლების სპეციფიკური სითბო თითქმის შვიდჯერ მეტია! ეს გასაკვირი არ არის: ბოლოს და ბოლოს, ყინულის დნობისთვის საჭიროა მხოლოდ წყლის მოლეკულების მოწესრიგებული განლაგების განადგურება კრისტალური მედის კვანძებში; ამ შემთხვევაში, მოლეკულებს შორის მანძილი დაახლოებით იგივე რჩება. მაგრამ წყლის ორთქლად გადაქცევისთვის, თქვენ უნდა გააკეთოთ კიდევ ბევრი სამუშაო, რათა დაარღვიოთ ყველა კავშირი მოლეკულებს შორის და ამოიღოთ მოლეკულები ერთმანეთისგან მნიშვნელოვან მანძილზე.

კონდენსაციის გრაფიკი

ორთქლის კონდენსაციის პროცესი და სითხის შემდგომი გაგრილება გრაფაში სიმეტრიულად გამოიყურება გათბობისა და დუღილის პროცესთან. აქ არის შესაბამისი კონდენსაციის გრაფიკიცენტიგრადის წყლის ორთქლის შემთხვევაში, რომელიც ყველაზე ხშირად გვხვდება პრობლემებში (სურ. 5).

ბრინჯი. 5. კონდენსაციის განრიგი

ადგილზე გვაქვს წყლის ორთქლი. ადგილზე ხდება კონდენსაცია; ამ ზონის შიგნით - ორთქლისა და წყლის ნაზავი. წერტილში ორთქლი აღარ არის, იქ მხოლოდ წყალია. ნაკვეთი არის ამ წყლის გაგრილება.

გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ მასის ორთქლის კონდენსაციის დროს (ანუ მონაკვეთზე გავლისას) გამოიყოფა ზუსტად იგივე რაოდენობის სითბო, რომელიც დაიხარჯა მოცემულ ტემპერატურაზე მასის სითხის ორთქლად გადაქცევაზე.

მოდით შევადაროთ სითბოს შემდეგი რაოდენობა ინტერესის გულისთვის:

რომელიც გამოიყოფა გ წყლის ორთქლის კონდენსაციის დროს;
, რომელიც გამოიყოფა, როდესაც მიღებული ცენტიგრადის წყალი გაცივდება ტემპერატურამდე, ვთქვათ,.

ჯ;
ჯ.

ეს რიცხვები ნათლად აჩვენებს, რომ ორთქლით დამწვრობა ბევრად უარესია, ვიდრე მდუღარე წყალი. როდესაც მდუღარე წყალი კანზე მოხვდება, "მხოლოდ" გამოიყოფა (ადუღებული წყალი კლებულობს). მაგრამ ორთქლის დამწვრობისას, ჯერ გამოიყოფა სიდიდის რიგით მეტი სითბო (ორთქლი კონდენსირდება), წარმოიქმნება გრადუსიანი წყალი, რის შემდეგაც იგივე მნიშვნელობა დაემატება, როდესაც ეს წყალი გაცივდება.

ნივთიერების თხევადი მდგომარეობიდან აირისებურად გადაქცევის ფენომენი ეწოდება აორთქლება... ორთქლის გამომუშავება შეიძლება განხორციელდეს ორი პროცესის სახით: აორთქლებადა

აორთქლება

აორთქლება ხდება სითხის ზედაპირიდან ნებისმიერ ტემპერატურაზე. ასე რომ, გუბეები შრება 10 ° C, და 20 ° C და 30 ° C ტემპერატურაზე. ამრიგად, აორთქლება არის ნივთიერების თხევადიდან აირის მდგომარეობაში გადაქცევის პროცესი, რომელიც ხდება სითხის ზედაპირიდან ნებისმიერ ტემპერატურაზე.

მატერიის სტრუქტურის თვალსაზრისით, სითხის აორთქლება აიხსნება შემდეგნაირად. თხევადი მოლეკულები, რომლებიც მონაწილეობენ უწყვეტ მოძრაობაში, აქვთ განსხვავებული სიჩქარე. უსწრაფესი მოლეკულები, რომლებიც მდებარეობს წყლისა და ჰაერის ზედაპირს შორის და აქვთ შედარებით მაღალი ენერგია, გადალახავს მეზობელი მოლეკულების მიზიდულობას და ტოვებს სითხეს. ამრიგად, ზემოთ სითხე იქმნება ორთქლი.

ვინაიდან აორთქლების დროს სითხიდან გამოიყოფა უფრო მაღალი შინაგანი ენერგიის მქონე მოლეკულები, სითხეში დარჩენილი მოლეკულების ენერგიასთან შედარებით მცირდება თხევადი მოლეკულების საშუალო სიჩქარე და საშუალო კინეტიკური ენერგია და, შესაბამისად, მცირდება სითხის ტემპერატურა.

აორთქლების სიჩქარესითხე დამოკიდებულია სითხის ტიპზე. ამრიგად, ეთერის აორთქლების სიჩქარე აღემატება წყლისა და მცენარეული ზეთის აორთქლების სიჩქარეს. გარდა ამისა, აორთქლების სიჩქარე დამოკიდებულია ჰაერის მოძრაობაზე სითხის ზედაპირზე. ამის დასტურია ის, რომ სამრეცხაო უფრო სწრაფად შრება ქარზე, ვიდრე უქარო ადგილას იმავე გარე პირობებში.

აორთქლების სიჩქარედამოკიდებულია სითხის ტემპერატურაზე. მაგალითად, წყალი 30 ° C ტემპერატურაზე უფრო სწრაფად აორთქლდება, ვიდრე წყალი 10 ° C ტემპერატურაზე.

ცნობილია, რომ თეფშში ჩასხმული წყალი უფრო სწრაფად აორთქლდება, ვიდრე ჭიქაში ჩასხმული იმავე მასის წყალი. ამიტომ, ეს დამოკიდებულია სითხის ზედაპირის ფართობზე.

კონდენსაცია

ნივთიერების აირისებური მდგომარეობიდან თხევადში გადაქცევის პროცესს ეწოდება კონდენსაცია.

კონდენსაციის პროცესი ხდება აორთქლების პროცესთან ერთდროულად. მოლეკულები, რომლებიც გამოდიან სითხიდან და დგანან მის ზედაპირზე მაღლა, მონაწილეობენ ქაოტურ მოძრაობაში. ისინი ეჯახებიან სხვა მოლეკულებს და დროის გარკვეულ მომენტში მათი სიჩქარე შეიძლება იყოს მიმართული სითხის ზედაპირისკენ და მოლეკულები მას დაუბრუნდებიან.

თუ ჭურჭელი ღიაა, მაშინ აორთქლების პროცესი უფრო სწრაფად ხდება ვიდრე კონდენსაცია და ჭურჭელში სითხის მასა მცირდება. სითხის ზემოთ წარმოქმნილ ორთქლს ე.წ უჯერი .

თუ სითხე დახურულ ჭურჭელშია, მაშინ თავდაპირველად სითხიდან გამომავალი მოლეკულების რაოდენობა მეტი იქნება მასში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობაზე, მაგრამ დროთა განმავლობაში სითხეზე ორთქლის სიმკვრივე იმდენად გაიზრდება, რომ მოლეკულების რაოდენობა. სითხის დატოვება გაუტოლდება მოლეკულების რაოდენობას, მასში დაბრუნება. ამ შემთხვევაში, ხდება სითხის დინამიური წონასწორობა მის ორთქლთან.

ორთქლს თავის სითხესთან დინამიური წონასწორობის მდგომარეობაში ე.წ გაჯერებული ორთქლი .

თუ გაჯერებული ორთქლის შემცველი სითხის მქონე ჭურჭელი გაცხელებულია, მაშინ თავდაპირველად სითხიდან გამომავალი მოლეკულების რაოდენობა გაიზრდება და მეტი იქნება მასში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობაზე. დროთა განმავლობაში წონასწორობა აღდგება, მაგრამ სითხის ზემოთ ორთქლის სიმკვრივე და შესაბამისად მისი წნევა გაიზრდება.

აორთქლებისა და ადუღების შედეგად სითხე გადაიქცევა ორთქლად (გაზად). ეს პროცესები გაერთიანებულია ერთი სახელით „აორთქლება“, მაგრამ ამ პროცესებს შორის განსხვავებაა.

აორთქლება ხდება ნებისმიერი სითხის თავისუფალი ზედაპირიდან მუდმივად. აორთქლების ფიზიკური ბუნება არის მოლეკულების ზედაპირიდან გამოსხივება მაღალი სიჩქარით და თერმული მოძრაობის კინეტიკური ენერგიით. ამ შემთხვევაში სითხე გაცივდება. ინდუსტრიაში, ეს ეფექტი გამოიყენება გაგრილების კოშკებში წყლის გასაგრილებლად.

ადუღება (როგორც აორთქლება) არის ნივთიერების ორთქლის მდგომარეობაში გადასვლა, მაგრამ ეს ხდება სითხის მთელ მოცულობაში და მხოლოდ მაშინ, როდესაც სითბო მიეწოდება სითხეს. შემდგომი გაცხელებისას სითხის ტემპერატურა მუდმივი რჩება, ხოლო სითხე აგრძელებს დუღილს.

დუღილის წერტილი დამოკიდებულია სითხის ზემოთ ორთქლის წნევაზე; წნევის შემცირებით დუღილის წერტილი მცირდება და პირიქით. სითხეზე მაღლა ორთქლის წნევის შემცირებით შესაძლებელია სითხის დუღილის დაწევა გაყინვის წერტილამდე, ხოლო სასურველი თვისებების მქონე ნივთიერებების არჩევით შეგიძლიათ მიიღოთ თითქმის ნებისმიერი დაბალი ტემპერატურა.

სითბოს რაოდენობას, რომელიც საჭიროა 1 კგ სითხის ორთქლის მდგომარეობაში გადასასვლელად, ეწოდება აორთქლების სპეციფიკური სითბო. r,კჯ / კგ.

ტემპერატურას, რომლის დროსაც ხდება აორთქლება, ეწოდება გაჯერების ტემპერატურა. ორთქლი შეიძლება იყოს სველი ან მშრალი (თხევადი წვეთების გარეშე). ორთქლი შეიძლება იყოს ზედმეტად გახურებული და ჰქონდეს ზედმეტად გაცხელების ტემპერატურა გაჯერების ტემპერატურაზე მაღალი.

ეს პროცესები გამოიყენება ორთქლის შეკუმშვის სამაცივრო მანქანებში. მდუღარე სითხე არის გამაგრილებელი, ხოლო აპარატი, რომელშიც ის დუღს, სითბოს იღებს გასაცივებელი ნივთიერებიდან, არის აორთქლება. მდუღარე სითხეში მიწოდებული სითბოს რაოდენობა განისაზღვრება ფორმულით:

სადაც მ- ორთქლად გადაქცევის სითხის მასა; რ- აორთქლების სითბო.

სითხის დუღილის წერტილი დამოკიდებულია წნევაზე. ეს ურთიერთობა გამოსახულია ორთქლის წნევის წნევის მრუდით.

სამაცივრო ინდუსტრიაში ყველაზე გავრცელებული მაცივრისთვის, ამიაკისთვის, ასეთი მრუდი ნაჩვენებია ნახ. 3, საიდანაც ჩანს, რომ ატმოსფერული (0.1 მპა) ტოლი წნევის დროს ამიაკის დუღილის წერტილი შეესაბამება -30 ° C, ხოლო 1.2 MPa - + 30 ° C.

გაჯერებული ორთქლის გადაქცევას სითხეში ეწოდება კონდენსაცია, რომელიც ხდება კონდენსაციის ტემპერატურაზე, რომელიც ასევე დამოკიდებულია წნევაზე. კონდენსაციისა და აორთქლების ტემპერატურა სპეციფიკურ წნევაზე ერთგვაროვანი ნივთიერებაიგივეა. ეს ეფექტი გამოიყენება აორთქლებადი კონდენსატორებში კონდენსაციის სითბოს ჰაერში გადასატანად.

სუბლიმაცია

ნივთიერება შეიძლება გადავიდეს მყარი მდგომარეობიდან პირდაპირ ორთქლზე. ამ პროცესს სუბლიმაცია ეწოდება. ატმოსფერული ჰაერიდან შთანთქმული სითბო იხარჯება მოლეკულების ადჰეზიური ძალების დაძლევაზე და გარე წნევის ზემოქმედებაზე, რაც ხელს უშლის ამ პროცესს.

ნორმალურ პირობებში სუბლიმაცია არც ისე ბევრია - ნახშირორჟანგი (მშრალი ყინული), იოდი, კამფორი და ა.შ.

გაგრილებისა და დაბალი ტემპერატურის მისაღებად გამოიყენება მშრალი ყინული, რომელიც უზრუნველყოფს -78,3°C ტემპერატურას ატმოსფერულ წნევაზე, ხოლო წნევის შემცირებით შესაძლებელია -100°C-მდე მიღწევა.

>> ფიზიკა: აორთქლება და კონდენსაცია

აორთქლებისას ნივთიერება გადადის თხევადი მდგომარეობიდან აირისებურ მდგომარეობაში (ორთქლი). არსებობს აორთქლების ორი ტიპი: აორთქლება და ადუღება.

აორთქლება- ეს არის აორთქლება, რომელიც ხდება სითხის თავისუფალი ზედაპირიდან.

როგორ ხდება აორთქლება? ჩვენ ვიცით, რომ ნებისმიერი სითხის მოლეკულები უწყვეტ და უწესრიგო მოძრაობაშია, ზოგი მათგანი უფრო სწრაფად მოძრაობს, ზოგი ნელა. ერთმანეთის მიზიდულობის ძალები ხელს უშლის მათ გაფრენას. თუმცა, თუ საკმარისად მაღალი კინეტიკური ენერგიის მქონე მოლეკულა გამოჩნდება სითხის ზედაპირზე, მაშინ ის შეძლებს გადალახოს მოლეკულური მიზიდულობის ძალები და გაფრინდეს სითხიდან. იგივე განმეორდება სხვა სწრაფ მოლეკულასთან, მეორესთან, მესამესთან და ა.შ. გარეთ გაქცევისას ეს მოლეკულები სითხის ზემოთ ორთქლს ქმნიან. ამ ორთქლის ფორმირება არის აორთქლება.

ვინაიდან აორთქლების დროს სითხიდან ყველაზე სწრაფი მოლეკულები გამოფრინდებიან, სითხეში დარჩენილი მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია სულ უფრო და უფრო მცირდება. Როგორც შედეგი აორთქლების სითხის ტემპერატურა მცირდება: სითხე კლებულობს... ამიტომ, კერძოდ, სველ ტანსაცმელში ჩაცმული ადამიანი უფრო ცივად გრძნობს თავს, ვიდრე მშრალში (განსაკუთრებით ქარში).

ამავდროულად, ყველამ იცის, რომ თუ ჭიქაში წყალს ჩაასხამთ და მაგიდაზე დატოვებთ, მაშინ, აორთქლების მიუხედავად, ის განუწყვეტლივ არ გაცივდება, გაციებამდე უფრო და უფრო ცივა. რა უშლის ამას? პასუხი ძალიან მარტივია: წყლის სითბოს გაცვლა შუშის მიმდებარე თბილ ჰაერთან.

აორთქლების დროს სითხის გაცივება უფრო შესამჩნევია იმ შემთხვევაში, როდესაც აორთქლება საკმაოდ სწრაფად ხდება (ისე, რომ სითხეს არ ჰქონდეს დრო, აღადგინოს ტემპერატურა გარემოსთან სითბოს გაცვლის გამო). არასტაბილური სითხეები დაბალი ინტერმოლეკულური მიზიდულობის ძალით სწრაფად აორთქლდება, მაგალითად, ეთერი, ალკოჰოლი, ბენზინი. ასეთი სითხე ხელზე რომ დაგივარდეთ, გაცივდებით. ხელის ზედაპირიდან აორთქლება, ასეთი სითხე გაცივდება და მისგან ცოტა სითბოს მიიღებს.

სწრაფად აორთქლებადი ნივთიერებები ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში. მაგალითად, კოსმოსურ ტექნოლოგიაში, დაშვების მანქანები დაფარულია ასეთი ნივთიერებებით. პლანეტის ატმოსფეროში გავლისას აპარატის სხეული ხახუნის შედეგად თბება და მასზე დაფარული ნივთიერება იწყებს აორთქლებას. აორთქლდება, ის აგრილებს კოსმოსურ ხომალდს, რითაც იხსნის მას გადახურებისგან.

წყლის გაციება მისი აორთქლებისას ასევე გამოიყენება ჰაერის ტენიანობის საზომ მოწყობილობებში, - ფსიქომეტრები(ბერძნულიდან "psychros" - ცივი). ფსიქრომეტრი (სურ. 81) შედგება ორი თერმომეტრისგან. ერთი მათგანი (მშრალი) აჩვენებს ჰაერის ტემპერატურას, ხოლო მეორე (რომლის რეზერვუარი მიბმულია წყალში ჩაძირული კამბრიკით) - დაბალ ტემპერატურაზე ტენიანი კამბრიკის აორთქლების ინტენსივობის გამო. რაც უფრო მშრალია გაზომილი ტენიანობა, მით უფრო ძლიერია აორთქლება და, შესაბამისად, დაბალია სველი ნათურის მაჩვენებელი. და პირიქით, რაც უფრო მაღალია ჰაერის ტენიანობა, მით ნაკლებია აორთქლება და, შესაბამისად, უფრო მაღალ ტემპერატურას აჩვენებს ეს თერმომეტრი. მშრალი და დატენიანებული თერმომეტრების ჩვენებიდან გამომდინარე, სპეციალური (ფსიქრომეტრიული) ცხრილის გამოყენებით, განისაზღვრება ჰაერის ტენიანობა, გამოხატული პროცენტულად. ყველაზე მაღალი ტენიანობა 100%-ია (ასეთი ჰაერის ტენიანობით ობიექტებზე ნამი ჩნდება). ადამიანებისთვის ყველაზე ხელსაყრელი ტენიანობა ითვლება 40-დან 60%-მდე დიაპაზონში.

მარტივი ექსპერიმენტების დახმარებით ადვილია იმის დადგენა, რომ აორთქლების სიჩქარე იზრდება სითხის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, აგრეთვე მისი თავისუფალი ზედაპირის ფართობის გაზრდით და ქარის თანდასწრებით.

რატომ აორთქლდება სითხე უფრო სწრაფად ქარის არსებობისას? ფაქტია, რომ სითხის ზედაპირზე აორთქლებასთან ერთად, საპირისპირო პროცესიც ხდება - კონდენსაცია ... კონდენსაცია ხდება იმის გამო, რომ ზოგიერთი ორთქლის მოლეკულა, რომელიც შემთხვევით მოძრაობს სითხის ზემოთ, ისევ უბრუნდება მას. ქარი ატარებს სითხიდან გამოდევნილ მოლეკულებს და არ აძლევს მათ უკან დაბრუნების საშუალებას.

კონდენსაცია ასევე შეიძლება მოხდეს, როდესაც ორთქლი არ არის კონტაქტში სითხესთან. მაგალითად, ეს არის კონდენსაცია, რომელიც ხსნის ღრუბლების წარმოქმნას: წყლის ორთქლის მოლეკულები, რომლებიც ამოდის დედამიწის ზემოთ, ატმოსფეროს ცივ ფენებში, დაჯგუფებულია წყლის პაწაწინა წვეთებად, რომელთა დაგროვება არის ღრუბლები. ატმოსფეროში წყლის ორთქლის კონდენსაცია ასევე იწვევს წვიმას და ნამი.

აორთქლების დროს სითხე კლებულობს და, გარემოზე ცივი ხდება, იწყებს მისი ენერგიის ათვისებას. პირიქით, კონდენსაციის დროს გარკვეული რაოდენობის სითბო გამოიყოფა გარემოში და მისი ტემპერატურა გარკვეულწილად იმატებს.

??? 1. რა ორი სახის აორთქლება არსებობს ბუნებაში? 2. რა არის აორთქლება? 3. რა განსაზღვრავს სითხის აორთქლების სიჩქარეს? 4. რატომ ეცემა სითხის ტემპერატურა აორთქლებისას? 5. როგორ არის შესაძლებელი პლანეტის ატმოსფეროში გავლისას დაშვების კოსმოსური ხომალდის გადახურება? 6. რა არის კონდენსაცია? 7. რა ფენომენები აიხსნება ორთქლის კონდენსატით? 8. რა ინსტრუმენტს იყენებენ ჰაერის ტენიანობის გასაზომად? Როგორ მუშაობს?

ექსპერიმენტული დავალებები ... 1. დაასხით იგივე რაოდენობის წყალი ორ იდენტურ თეფშში (მაგალითად, სამი სუფრის კოვზი). ერთი თეფში მოათავსეთ თბილ ადგილას, მეორე კი გრილ ადგილას. გაზომეთ დრო, რომ წყალი აორთქლდეს ორივე თეფშში. ახსენით განსხვავება აორთქლების სიჩქარეში. 2. წყლისა და ალკოჰოლის წვეთი პიპეტით ფურცელზე. გაზომეთ დრო, რომელიც სჭირდება მათ აორთქლებას. ამ სითხეებიდან რომელს აქვს ნაკლები მიზიდულობის ძალა მოლეკულებს შორის? 3. ჭიქაში და თეფშში ჩაასხით იგივე რაოდენობის წყალი. გაზომეთ დრო, რომელიც სჭირდება მათში აორთქლებას. ახსენით განსხვავება მის აორთქლების სიჩქარეში.

ს.ვ. გრომოვი, ნ.ა. სამშობლო, ფიზიკა მე-8 კლასი

წარმოდგენილია მკითხველების მიერ ინტერნეტ საიტებიდან

ქვე> ფიზიკის კალენდარულ-თემატური დაგეგმვა, ონლაინ ტესტირება, დავალება მე-8 კლასის მოსწავლისთვის, კურსები ფიზიკის მასწავლებლისთვის მე-8 კლასში, რეფერატები მიხედვით სკოლის სასწავლო გეგმა, მზა საშინაო დავალება

გაკვეთილის შინაარსი გაკვეთილის მონახაზიმხარდაჭერა ჩარჩო გაკვეთილის პრეზენტაცია ამაჩქარებელი მეთოდები ინტერაქტიული ტექნოლოგიები ივარჯიშე ამოცანები და სავარჯიშოები თვითშემოწმების სემინარები, ტრენინგები, ქეისები, კვესტები საშინაო დავალებები სადისკუსიო კითხვები რიტორიკული კითხვები სტუდენტებისგან ილუსტრაციები აუდიო, ვიდეო კლიპები და მულტიმედიაფოტოები, ნახატები, სქემები, ცხრილები, სქემები იუმორი, ხუმრობები, ხუმრობები, კომიქსები, გამონათქვამები, კროსვორდები, ციტატები დანამატები რეფერატებისტატიების ჩიპები ცნობისმოყვარე თაღლითებისთვის სახელმძღვანელოების ძირითადი და სხვა ტერმინების დამატებითი ლექსიკა სახელმძღვანელოების და გაკვეთილების გაუმჯობესებაშეცდომების გამოსწორება ინსტრუქციაშისახელმძღვანელოში ფრაგმენტის განახლება გაკვეთილზე ინოვაციის ელემენტების მოძველებული ცოდნის ახლით ჩანაცვლება მხოლოდ მასწავლებლებისთვის სრულყოფილი გაკვეთილებიწლის კალენდარული გეგმა გაიდლაინებიგანხილვის დღის წესრიგი ინტეგრირებული გაკვეთილები

1. აორთქლება და კონდენსაცია

ნივთიერების თხევადი მდგომარეობიდან აირისებრ მდგომარეობაში გადასვლის პროცესს ეწოდება აორთქლება, ნივთიერების აირისებური მდგომარეობიდან თხევად მდგომარეობაში გადაქცევის საპირისპირო პროცესს ეწოდება კონდენსაცია. არსებობს აორთქლების ორი ტიპი - აორთქლება და დუღილი. ჯერ განვიხილოთ სითხის აორთქლება. აორთქლება არის აორთქლების პროცესი, რომელიც ხდება სითხის ღია ზედაპირიდან ნებისმიერ ტემპერატურაზე. მოლეკულური კინეტიკური თეორიის თვალსაზრისით, ეს პროცესები აიხსნება შემდეგნაირად. სითხის მოლეკულები, რომლებიც მონაწილეობენ თერმულ მოძრაობაში, განუწყვეტლივ ეჯახებიან ერთმანეთს. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ზოგიერთი მათგანი იძენს საკმარის კინეტიკურ ენერგიას მოლეკულური მიზიდულობის დასაძლევად. ასეთი მოლეკულები, რომლებიც არსებობენ სითხის ზედაპირზე, გამოფრინდებიან მისგან, ქმნიან ორთქლს (აირს) სითხის ზემოთ. ორთქლის მოლეკულები ~ ქაოტურად მოძრაობენ, ისინი ურტყამს სითხის ზედაპირს. ამ შემთხვევაში, ზოგიერთი მათგანი შეიძლება გადავიდეს სითხეში. თხევადი მოლეკულების გამოდევნის ეს ორი პროცესი და სითხეში დაბრუნების ეს ორი პროცესი ერთდროულად ხდება. თუ გაქცეული მოლეკულების რაოდენობა მეტია, ვიდრე დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობა, მაშინ სითხის მასა მცირდება, ე.ი. სითხე ორთქლდება, თუ პირიქით, სითხის რაოდენობა იზრდება, ე.ი. შეინიშნება ორთქლის კონდენსაცია. შესაძლებელია შემთხვევა, როდესაც სითხის მასა და მის ზემოთ მდებარე ორთქლი არ იცვლება. ეს შესაძლებელია მაშინ, როდესაც სითხედან გამოსული მოლეკულების რაოდენობა უდრის მასში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობას. ამ მდგომარეობას დინამიური წონასწორობა ეწოდება.

ა ორთქლი

თავის სითხესთან დინამიურ წონასწორობაში, გაჯერებული ეწოდება

. თუ ორთქლსა და სითხეს შორის არ არის დინამიური წონასწორობა, მაშინ მას უჯერი ეწოდება.ცხადია, მოცემულ ტემპერატურაზე გაჯერებულ ორთქლს აქვს გარკვეული სიმკვრივე, რომელსაც ეწოდება წონასწორობა.

ეს განსაზღვრავს წონასწორობის სიმკვრივის უცვლელობას და, შესაბამისად, გაჯერებული ორთქლის წნევას მისი მოცულობიდან მუდმივ ტემპერატურაზე, რადგან ამ ორთქლის მოცულობის შემცირება ან ზრდა იწვევს ორთქლის კონდენსაციას ან სითხის აორთქლებას. შესაბამისად. გაჯერებული ორთქლის იზოთერმი გარკვეულ ტემპერატურაზე საკოორდინაციო თვითმფრინავი P, V არის სწორი ხაზი V ღერძის პარალელურად. თერმოდინამიკური სისტემის სითხე - გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც ტოვებენ სითხეს გარკვეული დროით, აღემატება ორთქლიდან სითხეში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობას. . ეს გრძელდება მანამ, სანამ ორთქლის სიმკვრივის ზრდა არ გამოიწვევს დინამიური წონასწორობის დამყარებას მაღალ ტემპერატურაზე. ამავე დროს, წნევაც იზრდება. გაჯერებული ორთქლები... ამრიგად, გაჯერებული ორთქლის წნევა დამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე. გაჯერებული ორთქლის წნევის ასეთი სწრაფი ზრდა განპირობებულია იმით, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება არა მხოლოდ მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის კინეტიკური ენერგია, არამედ მათი კონცენტრაცია, ე.ი. მოლეკულების რაოდენობა მოცულობის ერთეულზე

აორთქლების დროს სითხეს ტოვებენ უსწრაფესი მოლეკულები, რის შედეგადაც მცირდება დარჩენილი მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის საშუალო კინეტიკური ენერგია და, შესაბამისად, მცირდება სითხის ტემპერატურაც (იხ. §24). ამიტომ, იმისათვის, რომ აორთქლებული სითხის ტემპერატურა მუდმივი დარჩეს, მას მუდმივად უნდა მიეწოდოს სითბოს გარკვეული რაოდენობა.

სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა მიეწოდოს სითხის ერთეულ მასას, რათა ის ორთქლად გარდაიქმნას მუდმივ ტემპერატურაზე, ეწოდება აორთქლების სპეციფიკური სითბო.

აორთქლების სპეციფიკური სითბო დამოკიდებულია სითხის ტემპერატურაზე, მისი მატებასთან ერთად მცირდება. კონდენსაციის დროს გამოიყოფა სითხის აორთქლებაზე დახარჯული სითბოს რაოდენობა. კონდენსაცია არის აირისებური მდგომარეობიდან თხევად მდგომარეობაში გადაქცევის პროცესი.

2. ჰაერის ტენიანობა.

ატმოსფერო ყოველთვის შეიცავს წყლის ორთქლის გარკვეულ რაოდენობას. ტენიანობის ხარისხი ამინდისა და კლიმატის ერთ-ერთი არსებითი მახასიათებელია და ხშირ შემთხვევაში პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს. ასე რომ, სხვადასხვა მასალის (მათ შორის ცემენტის, თაბაშირის და სხვა სამშენებლო მასალების), ნედლეულის, პროდუქციის, აღჭურვილობის და ა.შ. უნდა მოხდეს გარკვეულ ტენიანობაზე. შენობა, მათი დანიშნულებიდან გამომდინარე, ასევე ექვემდებარება ტენიანობის შესაბამის მოთხოვნებს.

ტენიანობის დასახასიათებლად გამოიყენება რამდენიმე რაოდენობა. აბსოლუტური ტენიანობა p არის წყლის ორთქლის მასა, რომელიც შეიცავს ჰაერის მოცულობის ერთეულს. ის ჩვეულებრივ იზომება გრამებში კუბურ მეტრზე (გ/მ3). აბსოლუტური ტენიანობა დაკავშირებულია წყლის ორთქლის P ნაწილობრივი წნევასთან მენდელეევ-კლეიპეირონის განტოლებით, სადაც V არის ორთქლის მიერ დაკავებული მოცულობა, m, T და m არის წყლის ორთქლის მასა, აბსოლუტური ტემპერატურა და მოლური მასა, R არის უნივერსალური. გაზის მუდმივი (იხ. (25.5)) ... ნაწილობრივი წნევა არის წყლის ორთქლის მიერ განხორციელებული წნევა სხვა ტიპის ჰაერის მოლეკულების მოქმედების გათვალისწინების გარეშე. აქედან გამომდინარე, რადგან p = m / V არის წყლის ორთქლის სიმკვრივე.