Взаимные превращения жидкостей и газов (лекция 16)

1.

Взаимные
превращения
жидкостей и газов

2.

Что представляет собой модель
идеального газа?
Можно ли с помощью этой модели
объяснить явление конденсации?

3.

Свойства идеального газа
• расстояние между молекулами много больше размеров молекул;
• молекулы газа очень малы и представляют собой упругие шары;
• силы притяжения стремятся к нулю;
• взаимодействия между молекулами газа происходят только при
соударениях, а соударения считаются абсолютно упругими (на
расстоянии молекулы не взаимодействуют);
• молекулы
этого
газа двигаются
Модель
идеального
газа небеспорядочно;
применима когда газ переходит в
жидкое состояние.
газы ведут себя как идеальный, когда
• движение
молекул поРеальные
законам Ньютона
среднее расстояние между молекулами во много раз больше их
размеров, т.е. при достаточно больших разрежениях.

4.

5.

Испарение и конденсация
• Испарение – процесс превращения жидкости в пар.
Число молекул, покидающих жидкость > числа молекул, возвращающихся
в жидкость

6.

Ускоряют испарение:
• потоки воздуха над жидкостью
(ветер над лужей)
• повышение температуры жидкости
(повышается
кинетическая
энергия
молекул ⇒ большее число молекул
покидает жидкость)

7.

Испарение и конденсация
• Конденсация – процесс превращения пара в жидкость.
.
число молекул, возвращающихся в жидкость > числа молекул, покидающих её
.

8.

Насыщенный пар
• Динамическое равновесие — это состояние, при
котором
число
молекул,
покидающих
поверхность жидкости за некоторый промежуток
времени, будет равно в среднем числу молекул
пара, возвратившихся за то же время в жидкость.
• Пар, находящийся в динамическом равновесии
со своей жидкостью, называют насыщенным
паром.

9.

10.

Часть воды испарилась из чашки при отсутствии
теплообмена с окружающей средой. Температура
воды, оставшейся в чашке…
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
4) увеличилась или уменьшилась в зависимости от
скорости испарения

11.

Закупоренную бутылку, которая наполовину заполнена
квасом, из тёплой комнаты переносят на холодный балкон.
Через некоторое время устанавливается тепловое
равновесие. Какое из приведённых ниже утверждений
верное? В начальном состоянии водяной пар в бутылке
являлся
1) насыщенным паром, в конечном состоянии —
ненасыщенным
2) ненасыщенным паром, в конечном состоянии —
насыщенным
3) насыщенным паром, в конечном состоянии — тоже
насыщенным
4) ненасыщенным паром, в конечном состоянии — тоже
ненасыщенным.

12.

Давление насыщенного пара
• Давление насыщенного пара не зависит от занимаемого
им объёма.
• Давление рн.п пара, при котором жидкость находится в
равновесии со своим паром, называют давлением
насыщенного пара.
• С ростом температуры давление растёт.
Рн.п = nkT

13.

Ненасыщенный пар
• Если пар постепенно сжимают при постоянной температуре, а
превращение его в жидкость не происходит, то такой пар называют
ненасыщенным.
• Критическая температура – максимальная температура, при
которой пар ещё может превратиться в жидкость.
• Каждому веществу соответствует своя критическая температура.
Если температура выше критической, то, как бы мы ни
сжимали газ, он никогда не превратится в жидкость.

14.

• Состояние вещества при температуре выше критической
называется газом.
• Состояние вещества при температуре ниже критической,
когда у пара есть возможность превратиться в жидкость
называется паром.

15.

Кипение
• Кипение — это процесс парообразования, происходящий
по всему объёму жидкости при температуре кипения.
• Температура кипения жидкости остаётся постоянной. Это
происходит потому, что вся подводимая к жидкости
энергия расходуется на превращение её в пар.
• Испарение жидкости происходит и при температурах,
меньших температуры кипения, но только с поверхности
жидкости, при кипении же образование пара происходит
по всему объёму жидкости.

16.

17.

Влажность воздуха
• Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности
океанов, морей, озёр и рек, далеко не всегда является
насыщенным.
• Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних
местах нашей планеты в данный момент испарение воды
преобладает над конденсацией, а в других, наоборот,
преобладает конденсация.
• Плотность водяного пара в воздухе называется абсолютной
влажностью.
(кг/м3)

18.

Относительная влажность
• Величина, показывающая, насколько водяной пар при данной
температуре близок к насыщению, называется относительной
влажностью.
• Относительная влажность воздуха – отношение парциального
давления р водяного пара, содержащегося в воздухе при данной
температуре, к давлению насыщенного пара при той же
температуре, выраженное в процентах.