Кипение

Конспект по физике для 8 класса «Кипение». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое кипение. Что такое температура кипения. От чего зависит температура кипения.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике


Кипение

Существует два способа парообразования: испарение и кипение. Процесс испарения был рассмотрен в предыдущем параграфе. Теперь остановимся на процессе кипения.

КИПЕНИЕ ВОДЫ

Рассмотрим, как изменяется температура воды в процессе её нагревания в открытом прозрачном сосуде, и проследим за изменением состояния воды в сосуде.

На начальном этапе по мере увеличения температуры усиливается испарение воды. Иногда можно увидеть лёгкий туман над поверхностью воды. Этот туман состоит из мельчайших капелек воды, образовавшихся в воздухе над сосудом благодаря конденсации.

При дальнейшем нагревании мы заметим, что на дне и стенках сосуда появляются маленькие пузырьки. Это пузырьки воздуха, который всегда растворён в воде. При нагревании излишек воздуха выделяется из воды в виде пузырьков.

По мере нагревания вода начинает испаряться не только с поверхности жидкости, но и внутри пузырьков, образуя насыщенный пар. Давление внутри пузырьков воздуха возрастает, и пузырьки увеличиваются в объёме.

С увеличением размеров пузырьков возрастает и архимедова сила, выталкивающая их из воды. Пузырьки отрываются от дна и стенок сосуда и поднимаются вверх.

Пока вся вода не прогрелась, в верхних, более холодных её слоях часть водяного пара внутри пузырьков конденсируется и превращается в воду. При этом давление внутри пузырьков уменьшается, что приводит к их сжатию вплоть до полного исчезновения.

Процессы быстрого роста и схлопывания всё новых пузырьков сопровождаются характерным шумом, обычно предшествующим кипению.

Когда же вода прогревается во всём сосуде, те пузырьки, которые поднимаются к поверхности жидкости, уже не сжимаются, а, наоборот, продолжают расширяться. Достигнув поверхности жидкости, пузырьки лопаются, и пар выходит наружу. Возникает характерное бульканье — вода кипит.

Кипение — это интенсивное парообразование, происходящее по всему объёму жидкости при определённой температуре.

ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ

В отличие от испарения, которое происходит при любой температуре, кипение жидкости происходит при определённой температуре.

Температура, при которой жидкость кипит, называют температурой кипения. Во время кипения температура жидкости не меняется.

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ

Температура кипения зависит от атмосферного давления. Очевидно, что, для того чтобы в процессе кипения пузырьки не исчезали, давление внутри их должно быть равно атмосферному давлению. Но давление насыщенного пара существенно зависит от температуры. Поэтому при повышении атмосферного давления температура кипения увеличивается, а при понижении — уменьшается. При подъёме в горы атмосферное давление уменьшается, поэтому понижается температура кипения воды (приблизительно на 1 °С на каждые 300 м высоты). Так, на высоте 7000 м давление составляет примерно 400 гПа и температура кипения воды понижается до 70 °С.

ОПЫТ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЙ ЗАВИСИМОСТЬ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ ВОДЫ ОТ ДАВЛЕНИЯ

Установим на штативе закрытую колбу с водой. При помощи горелки доведём воду в колбе до кипения. При выключении горелки кипение воды в колбе прекращается. Теперь при выключенной горелке перевернём колбу и положим сверху кусок льда. Вода в колбе снова закипает.

Что же произошло? Почему вода закипела?

Когда мы перевернули колбу и положили сверху лёд, мы тем самым понизили температуру воздуха внутри колбы. Как известно, при понижении температуры молекулы газа движутся медленнее, тем самым оказывая меньшее давление на стенки сосуда, а с понижением давления температура кипения понижается. Если при нормальных условиях вода кипела при 100 °С, то при понижении давления нам достаточно нагреть воду до более низкой температуры.

В нашем случае вода после выключения горелки перестала кипеть, так как успела немного остыть, но этой температуры было достаточно, чтобы вода вновь закипела при пониженном давлении.


Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Кипение».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Кипение
5 (100%) 1 vote[s]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *