Жидкости и газы, 10 класс

Жидкости и газы

Идеальный газ нельзя превратить в жидкость, в жидкость можно превратить только реальный газ. Разберем этот процесс:

Если оставить открытым флакон духов, что произойдет?

А если флакон будет закрытым?

Объясним. Молекулы жидкости двигаются беспорядочно, чем выше температура, тем больше кинетическая энергия этих молекул. Среднее ее значение имеет определенную величину, но у каждой молекулы она своя (больше или меньше средней). И в какой-то момент кинетическая энергия отдельных молекул может стать достаточной, чтобы вылететь из жидкости, то есть преодолеть силы притяжения. В этом и есть процесс испарения. Вылетевшая молекула участвует в тепловом движении газа. Она может навсегда покинуть жидкость (удалиться от поверхности жидкости), а может и вернуться в нее снова — такой процесс называют конденсацией. Если дует ветер, то жидкость испаряется быстрее (т. к. у молекул пара уменьшается возможность вернуться в жидкость). Чем выше температура, тем испарение происходит быстрее.

Если сосуд с жидкостью плотно закрыть,то через некоторое время испарение прекратиться и система жидкость-пар придет в состоянии теплового равновесия (испарение и конденсация компенсируют друг друга). Динамическое равновесие — такое состояние, при котором число молекул, покидающих жидкость, равно в среднем числу молекул пара, возвратившихся в жидкость за то же время. Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным паром.

Если сжимать насыщенный пар и при этом температуру поддерживать постоянной — что тогда произойдет?

Объясним. Равновесие начнет нарушаться, плотность пара сначала увеличится, и из газа в жидкость начнет переходить большее число молекул, процесс будет продолжаться до тех пор,пока вновь не установится тепловое равновесие, и плотность пара станет прежней, а значит и концентрация молекул.

Давление, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром называют давление насыщенного пара.

р₀=n*k*T

Что такое кипение?

По мере увеличения температуры жидкости интенсивность испарения увеличивается. И жидкость начинает кипеть. При кипении по всему объему жидкости образуются пузырьки пара. Пары жидкости в пузырьках являются насыщенными. Увеличивая температуру, возрастает давление этих паров и пузырьки увеличиваются в размерах. Под действием силы Архимеда они всплывают и у поверхности лопаются. Постепенно жидкость закипает. Температура кипения постоянная.

Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения. И наоборот, уменьшая внешнее давление, понижаем температуру кипения. Поднимаясь в горы, атмосферное давление уменьшается, а следовательно уменьшается и температуры кипения.

У каждой жидкости своя температура кипения. Жидкость закипает, когда давление пара сравнивается с давлением внутри жидкости.

Влажность воздуха.

Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности озер, океанов,морей и рек, не является насыщенным. В одних местах на планете в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других наоборот.

Влажность воздуха — то есть содержание водяного пара в воздухе.

Относительная влажность — величина, которая показывает, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению. Обозначается φ.

Относительная влажность — отношение давления водяного пара при данной температуре в давлению насыщенного пара при той же температуре. Выражается в процентах.

φ=p/p₀ * 100%

Психрометр. Это прибор для измерения влажности воздуха.