Презентация по физике на тему Испарение и кипение жидкости. Насыщенный пар (10 класс)

Цель урока: повторить и углубить знания об испарении и конденсации, дать понятие насыщенного и ненасыщенного пара.

Повторим изученное: Перечислите основные положения МКТ. Какое движение называют броуновским? Диффузия – зто … Какие агрегатные состояния знаете?

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

5. . Основное уравнение МКТ. 6. Атмосферное давление? Прибор для измерения атмосферного давления. Влияние атмосферного давления на погоду. Какой газ называют идеальным в МКТ? Что такое температура? В каких единицах она измеряется? Абсолютный нуль – это …

9. Какие величины характеризуют состояние макроскопических тел? Ответ: давление - P, объем – V, температура – Т 10. Что называют уравнением состояния? Ответ: Уравнение, связывающее три макроскопических параметра, называют уравнением состояния идеального газа Admin - null

11. Какие процессы называются изопроцессами? Ответ: Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называют изопроцессами. Рассмотрим следующие изопроцессы: Название процесса Изотермический процесс Изобарный процесс Изохорный процесс Постоянная величина Т = const p = const V = const

Р т V T P V изохорный изотермический изобарный

Парообразование И конденсация.

Любое вещество при определенных условиях может находиться в различных агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Переход из одного состояния в другое называется фазовым переходом. Испарение и конденсация являются примерами фазовых переходов. Все реальные газы (кислород, азот, водород и т. д.) при определенных условиях способны превращаться в жидкость. Однако превращение газа в жидкость может происходить только при температурах ниже определенной, так называемой критической температуры Tкр. Например, для азота 126 К (-147 ᶛС), для кислорода 154,3 К ( -118ᶛС). При комнатной температуре (≈ 300 К) вода может находиться и в жидком, и в газообразном состояниях, а азот и кислород существуют только в виде газов.

Ж Г парообразование конденсация кипение испарение Парообразование-переход вещества из жидкого состояния в газообразное (с поглощением Q) Конденсация – переход вещества из газообразного состояния в жидкое (с выделением Q) при Т = const

Как происходит испарение? Водяной пар Молекулы жидкости При испарении жидкость охлаждается. Q С поверхности жидкости вылетают наиболее быстрые молекулы, кинетическая энергия которых превышает энергию их связи с остальными молекулами жидкости

Виды парообразования: Испарение - процесс, при котором с поверхности жидкости вылетают наиболее быстрые молекулы при любой температуре, Кипение — процесс парообразования по всему объёму жидкости при определенной температуре.

Проверь себя : Всякая ли молекула может покинуть жидкость? Почему при испарении температура жидкости понижается? Почему испарение происходит при любой температуре?

От чего зависит скорость испарения? От рода жидкости эфир медленно Испаряющиеся жидкости вода Быстрее испаряется та жидкость , молекулы которой притягиваются друг к другу с меньшей силой. быстро От температуры жидкости вода вода t1>,t2 80°С 45°С Испарение происходит тем быстрее ,чем выше температура жидкости

От площади поверхности жидкости вода вода v1=v2 Чем больше площадь поверхности жидкости ,тем быстрее происходит испарение. От ветра ветер Ветер уносит молекулы пара. Испарение происходит быстрее. s1>,s2 s1 s2

Проверь себя : От чего зависит скорость испарения? Почему бензин , спирт, одеколон быстро испаряются? Почему жидкость с большей температурой испаряется быстрее? Как испарение зависит от площади поверхности жидкости? Как ветер влияет на скорость испарения?

Как происходит конденсация? При конденсации часть молекул пара возвращается обратно в жидкость. Q

Конденсация в природе: О Б Р А З О В А Н И Е Р О С ы О Б Л А К О В Т У Ма Н а

Давайте вспомним Вопрос: Что собой представляет туман глазами опытного наблюдателя? Ответ: скопление мелких капелек, возникающее при определенных условиях в непосредственной близости от поверхности земли или водной поверхности. Туман стелется над самой поверхностью воды или земли, образуя слой толщиной от метра до десятков метров, иногда до сотен метров.

. Когда и где образуется туман? Где воздух достаточно влажный: в низинах, оврагах, болотах, над поверхностью воды- морские и речные туманы. Утром, вечером, после захода солнца, иногда не прекращаются целые сутки. При каких условиях возникает туман? Чтобы в воздухе содержалось достаточно большое число ядер конденсации – центров, на которых происходит конденсация пара: ионы, капельки воды, пылинки, частички сажи, всевозможные мелкие загрязнения.

В закрытом сосуде жидкость и ее пар могут находиться в состоянии динамического равновесия, когда число молекул, вылетающих из жидкости, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость из пара, то есть когда скорости процессов испарения и конденсации одинаковы. Такую систему называют двухфазной. Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным.

Число молекул, Число молекул вылетающих, возвращающихся из с поверхности жидкости пара в жидкость за единицу времени за единицу времени 100 20 ненасыщенный 100 60 пар 100 90 100 100 насыщенный пар

Установление динамического равновесия между процессами испарения и конденсации при повышении температуры происходит при более высоких концентрациях молекул пара. Так как давление газа (пара) определяется его концентрацией и температурой, то можно сделать вывод: давление насыщенного пара p н.п. данного вещества зависит только от его температуры и не зависит от объема.

Испарение может происходить не только с поверхности, но и в объеме жидкости. В жидкости всегда имеются мельчайшие пузырьки газа. Если давление насыщенного пара жидкости равно внешнему давлению (то есть давлению газа в пузырьках) или превышает его, жидкость будет испаряться внутрь пузырьков. Пузырьки, наполненные паром, расширяются и всплывают на поверхность. Этот процесс называется кипением.

Таким образом, кипение жидкости начинается при такой температуре, при которой давление ее насыщенных паров становится равным внешнему давлению. В частности, при нормальном атмосферном давлении вода кипит при температуре 100 °С. Это значит, что при такой температуре давление насыщенных паров воды равно 1 атм. При подъеме в горы атмосферное давление уменьшается, и поэтому температура кипения воды понижается (приблизительно на 1 °С на каждые 300 метров высоты). На высоте 7 км давление составляет примерно 0,4 атм, и температура кипения понижается до 70 °С.

Определение Интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объёму жидкости при определённой температуре, называют кипением

Температура кипения tкип Температура при которой жидкость кипит

Во время кипения температура жидкости не меняется Кипение воды 8 15 18 t, мин 100 t,0С

Температура кипения жидкости зависит: 1. От давления: Чем больше давление , тем выше температура кипения. 2. ОТ высоты над уровнем моря:

Температура кипения Вещество Температура,0С водород -253 кислород -183 молоко 100 эфир 35 спирт 78 вода 100 ртуть 357 свинец 1740 медь 2567

Удельная теплота парообразования L Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1кг в пар без изменения температуры. Q L= m

Q- количество теплоты, необходимое для парообразования или, выделяемое при конденсации. где L - удельная теплота парообразования m - масса Q=Lm

Что такое варка? Нагревание продуктов в жидкости до температуры 100 °С t =100°С перевести в К-? Т = 373К 2. Что такое жарка? Нагревание продуктов с небольшим количеством жира от t = 130°С до 270°С в жарочном шкафу. 270°С= ? К Т = 543К

Проверь себя! 1. Может ли кипеть вода в кастрюле, плавающей в другой кастрюле с кипящей водой? Дать объяснение. ответ: Нет. Температура кипения во внешнем сосуде должна быть выше, чем у жидкости во внутреннем. Спирт мог бы закипеть во внутреннем сосуде. 2. Почему после купания даже в самую сильную жару человек ощущает прохладу? ответ: Испаряющаяся с поверхности человеческого тела вода уносит с собой некоторое количество теплоты.

.3. Почему вода гасит огонь? Что быстрее потушит пламя – кипяток или холодная вода? ответ: Испарение воды снижает температуру горящего тела настолько, что реакция горения прекращается. Кроме того, пар обволакивает горящее тело и прекращает доступ к нему кислорода. Кипяток, т.к. он превращается в пар быстрее, чем холодная вода. 4. В морозный день в открытую форточку натопленной комнаты «валит» густой пар. Почему? ответ: Холодный воздух охлаждает соприкасающийся с ним воздух комнаты настолько, что пары, содержащиеся в комнате, становятся насыщенными: появляется туман.

5. Почему в весеннее время образуются по утрам туман? Почему туман рассеивается с первыми лучами солнца, что происходит при этом с мельчайшими капельками воды, образующими туман? ответ: Мельчайшие водяные пары невидимы, но при охлаждении они конденсируются в более крупные капельки воды- образуется видимый «туман». При нагревании капельки тумана опять превращаются в невидимые водяные пары: туман рассеивается

6. Почему стекло покрывается тонким слоем влаги. если на него подышать? ответ: Ненасыщенный пар, выдыхаемый легкими, при соприкосновении с холодным предметом становится насыщенным и на стекле появляется роса.

ТЕМА: ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

Вода занимает около 70,8 % земного шара. Живые организмы содержат от 50 до 99,7 % воды. В атмосфере находится около 13-15 тыс. куб. км воды. Вода в атмосфере капли водяной пар Кристаллы снега Источники водяного пара в атмосфере: испарение воды с поверхности океанов, морей, водоемов, влажной почвы, растений. Воздух в зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, делится на сухой и влажный. Влажный воздух – воздух, содержащий водяные пары.

Величины, характеризующие содержание водяного пара в воздухе Абсолютная влажность Упругость водяного пара Относительная влажность ρ – величина, численно равная массе водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха (плотность водяного пара в воздухе при данных условиях). p — это парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе.

Чем меньше относительная влажность, тем дальше пар от насыщения, тем интенсивнее происходит испарение. Давление насыщенного пара p0 при заданной температуре — величина табличная. Упругость водяного пара (а значит, и абсолютную влажность) определяют по точке росы. Пусть при температуре t1 упругость водяного пара p1 Состояние пара на диаграмме р, t изобразится точкой А. При изобарном охлаждении до температуры tp пар становится насыщенным и его состояние изобразится точкой В. Температуру tp, при которой водяной пар становится насыщенным, называют точкой росы. При охлаждении ниже точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса, запотевают окна. Точка росы позволяет определить упругость водяного пара p1, находящегося в воздухе при температуре t1.

Приборы для определения влажности воздуха Психрометры Гигрометры

Конденсационный гигрометр представляет собой металлическую коробку А, передняя стенка К которой хорошо отполирована. Внутрь коробки наливают легко испаряющуюся жидкость и вставляют термометр. Пропуская через коробку воздух с помощью резиновой груши Г, вызывают сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки. По термометру замечают температуру, при которой появляются капельки росы на полированной поверхности стенки К. Давление в области, прилегающей к стенке, можно считать постоянным, так как эта область сообщается с атмосферой и понижение давления за счет охлаждения компенсируется увеличением концентрации пара. Появление росы указывает, что водяной пар стал насыщенным. Зная температуру воздуха и точку росы, можно найти парциальное давление водяного пара и относительную влажность. Волосяной гигрометр, в котором деталь, чувствительной к изменению влажности, служит обезжиренный человеческий волос [1]. Он закреплен в верхней части прибора [2], обернут вокруг ролика [3] и натянут при помощи специально подобранного груза [4]. К ролику прикреплена стрелка [5]. При увеличении относительной влажности воздуха волос удлиняется и вызывает вращение ролика вместе со стрелкой. Стрелка, передвигаясь по шкале, указывает значение влажности воздуха, выраженное в процентах.

Психрометр состоит из двух термометров, шарик одного из них обмотан тканью, нижние концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Сухой термометр регистрирует температуру воздуха, а влажный — температуру испаряющейся воды. При испарении жидкости ее температура понижается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из влажной ткани и тем ниже ее температура. Следовательно, разность показаний сухого и влажного термометров зависит от относительной влажности воздуха. Зная эту разность температур, определяют относительную влажность воздуха по специальным психрометрическим таблицам. Сухой термометр, °C Разность показаний термометров , °С 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Относительная влажность, % 10 88 76 65 54 44 34 24 14 5 12 89 78 68 57 48 38 29 20 11 14 89 79 70 60 51 42 34 25 17 16 90 81 71 62 54 45 37 30 22 18 91 82 73 65 56 49 41 34 27 20 91 83 74 66 59 51 44 37 30 22 92 83 76 68 61 54 47 40 34 24 92 84 77 69 62 56 49 43 37 26 92 85 78 71 64 58 51 46 40 28 92 85 78 71 64 58 51 46 40 28 93 85 78 72 65 59 53 48 42 30 93 86 79 73 67 61 55 50 44

Для человека благоприятная относительная влажность воздуха 40 – 60%. Влажность воздуха в помещении можно изменять

Значение влажности влияет на Самочувствие человека Предсказание погоды в метеорологии Течение процессов в ткацком, кондитерском, печатном и других производствах Хранение произведений искусства, книг, музыкальных инструментов

Информационные источники: 1.Физика: Тепловые явления. 10 кл.: Учебник для углубленного изучения физики /Под ред. Г.Я. Мякишева. М.: Дрофа, 2001. 2.Мультимедийные издания: Интерактивный курс «Физика ,7-11 классы» для учащихся и учителей школ, лицеев , гимназий, колледжей и для самостоятельного изучения физики. «Физикон» 2005. 3.Волков В. А. Полянский С. Е. Поурочные разработки по физике, М, «Вако», 2005 4.М.И. Блудов, Беседы по физике, Москва, «Просвещение, 1991 г. hhttp://kiv.sovtest.ru/theory/tema-03/p03a. http://college.ru/physics/courses/op25part1/content/ chapter1/ section/paragraph13/theory.html