Щоб температура рідини в
процесі випаровування не зменшувалася, необхідно в процесі випаровування увесь
час підводити до рідини тепло. На що ж витрачається енергія, що підводиться,
якщо температура (а отже, і середня кінетична енергія молекул) не змінюється?
Вона витрачається в
основному на розрив зв’язків між молекулами при перетворенні рідини на пару.
Оскільки для “відривання” молекул одна від одної необхідно виконати роботу,
потенціальна енергія взаємодії молекул збільшується.
Причому різні рідини однієї
й тієї ж маси потребують різної кількості теплоти для перетворення їх у пару за
температури кипіння. Для характеристики енергетичних витрат на випаровування
рідин уводиться поняття питомої теплоти пароутворення.
Питомою теплотою
пароутворення називають фізичну величину, що чисельно дорівнює кількості
теплоти, яку необхідно передати 1 кг рідини, щоб повністю перетворити її на
пару за постійної температури.
Питома теплота пароутворення
позначається буквою L й
вимірюється в Дж/кг.
У таблиці зазначено, що
питома теплота пароутворення, наприклад, у води 2,3 МДж/кг. Це означає, що для
обернення на пару 1 кг води, узятої при постійній температурі, необхідно
затратити 2,3 МДж теплоти.
Щоб знайти кількість
теплоти, необхідну для перетворення на пару будь-якої маси рідини т, узятої за
температури кипіння, можна скористатися формулою:
Q = Lm
Кількість теплоти, що
виділяється при конденсації пари аналогічної маси, визначається за цією ж
формулою.
Рівняння теплового балансу
для випаровування й конденсації
Якщо рідину спочатку
потрібно нагріти до температури кипіння, а потім перетворити на пару, то
загальна кількість теплоти дорівнює:
Немає коментарів:
Дописати коментар