Випаровування, перехід речовини з рідкого або твердого стану в газоподібний (пар)

РЕАЛЬНА ФІЗИКА

Глосарій з фізики

Випаровування - перехід речовини з рідкого або твердого стану в газоподібний (пар), зазвичай з вільної поверхні. Найчастіше під І. розуміють перехід рідини в пару, він обумовлений різницею хім. потенціалів рідини і пара. І. твердих тіл зв. сублімацією або сублімацією . І. є фазовим переходом першого роду. При І. відбувається робота з подолання сил зчеплення в рідині ( робота виходу ) За рахунок кінетичної. енергії молекул, в результаті чого рідина охолоджується. Кількість теплоти, до-рої потрібно повідомити рідини при изотермич. освіті одиниці маси пара, наз. теплотою пароутворення . На відміну від кипіння , І. відбувається при будь-якій температурі, причому з підвищенням температури швидкість І. зростає внаслідок зменшення роботи виходу і збільшення частки молекул, що володіють необхідною кинетич. енергією, теплота випаровування зменшується, звертаючись в нуль в критич. точці. В замкнутій системі рідина - пар при пост, темпра Т згодом встановлюється рівноважний тиск - тиск насиченої пари р н (Т). Цьому тиску відповідає рівність потоків випаровуються і конденсуються (повертаються назад в рідину з пара) молекул. Похідна dp н / dT> 0 визначається Клапейрона - Клаузіуса рівнянням :

де S п-S ж і V п-V ж - скачки ентропії і обсягу при фазовому переході рідина - пар. Для знаходження р н використовуються емпіріч. вираження, напр.

lg p н = А - B / T + C lg T + DT 6, де А, В, С, D - індивідуальні для даної речовини постійні. На фазовій діаграмі однокомпонентной системи (рис.) Рівноважна крива р н (Т) розташована між потрійною і критич. точками. В області температур Т нижче температури Та потрійний точки ця крива має метастабильное продовження ab ', де стабільним фаз відповідає рівновагу кристал - пар. Різні речовини мають характерні фазові діаграми, широко рознесені на площині р, Т. У координатах lg (p н / pк), Т к / Т (де р до, Т к - критич. Тиск і темп-pa) криві зближуються, але не стягуються в одну лінію. Для неасоційованих рідин набір таких кривих з хорошим наближенням можна розглядати як однопараметріч. сімейство р н / р до- f (Т / Т до, А). Параметр термодинамич. подібності (критерій подібності) А можна використовувати для опису і ін. властивостей речовин в області газорідинних станів. Для крапель рідини радіуса r рівноважний тиск пари р r при заданій температурі більше (а для бульбашок пари в рідині - менше), ніж тиск насичення

Фазова діаграма однокомпонентної системи з одного нормально плавиться кристалічної. фазою: а - потрійна точка; до - критична точка; ак - лінія рівноваги рідина - пар; ас, ad - лінії рівноваги кристал - пар і кристал - рідина відповідно.

при плоскій границі розділу (див. капілярні явища ) .Прібліжённо залежність ставлення р r / р н від r описує Кельвіна рівняння : РR / рн = ехр (2sVж / rRT), де s - поверхневий натяг , Vж - обсяг рідини. Т. о., І. вище для дрібних крапель і великі краплі можуть рости за їх рахунок (див. атмосфера ). При інтенсивному випаровуванні рідини щільність пари поблизу поверхні нижче, ніж при изотермич. рівновазі фаз. Для встановлення стаціонарного потоку маси випаровується речовини Jм необхідне підведення до поверхні такого стаціонарного потоку теплоти jq, щоб jq / Jм @ L + dEп, де L - теплота фазового переходу, Eп - перевищення внутр. енергії одиниці маси пара над рівноважної енергією. При інтенсивних потоках енергії, що підводиться, напр, при лазерному нагріванні, коли DEпдL, І. мало пов'язано з умовами фазового рівноваги системи рідина - пар і визначається газодинамич. умовами у поверхні розділу фаз. При І. сферич. частинок в полі дуже потужного лазерного випромінювання за рахунок реактивної віддачі отримані тиску до 1016 Па і стиснення мішені до щільності, що перевищують щільність вихідної конденсованої фази на два порядки. І. грає важливу роль в енергетиці, холодильній техніці, в процесах сушіння, випарного охолодження і т. Д. У системі з двох або більше компонент рівноважний склад пара відрізняється від складу рідкої фази, що використовується для поділу (очищення) речовин (метод перегонки) .

Література по випаровуванню, переходу речовини з рідкого або твердого стану в газоподібний (пар)

1. Радченко І. В., Молекулярна фізика, М., 1965;
2. Xірс Д., Паунд Г., Випаровування і конденсація, пров. з англ., М., 1966;
3. Кириллин В. А., Сичов В. В., Шейндлін А. Е., Технічна термодинаміка, 4 видавництва., М., 1983;
4. Філіппов Л. П., Подоба властивостей речовин, М., 1978.

В. Я. Скрипів

Чи знаєте Ви,

що "гравітаційне лінзування" нібито спостерігається поблизу далеких галактик (але не в масштабі зірок, де воно повинно бути за формулами ОТО!), Насправді є термічним лінзуванням , Пов'язаним зі змінами щільності ефіру від нагрівання міріадами зірок. Детальніше читайте в FAQ по ефірної фізиці . НОВИНИ ФОРУМУ
Лицарі теорії ефіру 13.06.2019 - 5:11: ЕКОЛОГІЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЇ ЗАГИБЕЛІ бджіл ТА ІНШИХ запилювачів РОСЛИН - Карім_Хайдаров.
12.06.2019 - 9:05: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема державного тероризму - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ФІЗИКА - Experimental Physics -> Експерименти Серлі і його послідовників з магнітами - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від Андрія Маклакова - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від В'ячеслава Осієвського - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від Світлани Віслобоковой - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 6:28: Астрофізики - Astrophysics -> До 110 річчя Тунгускою катастрофи - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від Володимира Васильовича Квачкова - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВІСТЬ - Conscience -> Вищий розум - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ страви - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВІСТЬ - Conscience -> РОСІЙСЬКИЙ СВІТ - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 8:40: ЕКОНОМІКА І ФІНАНСИ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС СВІТОВОЇ ФІНАНСОВОЇ СИСТЕМИ - Карім_Хайдаров.