Новый Эталон Килограмма
может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
Солнце Становится Ближе
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
Человек "Искрививший" Время
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
Что за Очки у Будущего?
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Удельная скрытая теплота парообразования — это количество тепловой энергии, которое необходимо для превращения единицы массы жидкости в пар без изменения температуры.
И наоборот, это — количество тепловой энергии, освобождающейся, когда единица массы пара конденсируется в жидкость без температурного изменения. Проведем исследование, чтобы определить скрытую теплоту парообразования.
Исследование.
Прибор для этого исследования показан на рисунке. D — это широкая стеклянная труба с плотно вставленной пробкой вверху. Стеклянная трубка В проходит через пробку и присоединена к конденсору С. Наполните наполовину сосуд исследуемой жидкостью, а затем поместите спираль для нагревания внутрь жидкости. Пропустите провода через пробку, плотно закрывающую трубу D сверху, и включите ток. Постепенно жидкость закипает, и из нижнего конца С начинает свободно выходить пар.
Пропустите холодную воду через конденсор так, чтобы капли жидкости (сконденсированного пара) выходили из нижнего конца С. Поместите чистый сухой лабораторный стакан с заранее определенной массой под конденсор, чтобы в него собирались капли, и одновременно включите секундомер.
Отметьте показания амперметра и вольтметра, когда включен нагреватель, и проверяйте их в различное время в ходе эксперимента. Через несколько минут остановите секундомер, уберите стакан и определите его массу.
Предположим, что получены следующие результаты:
масса чистого сухого стакана = m1 кг
масса стакана и сконденсированной жидкости = m2 кг
масса сконденсированной жидкости (m2 - m1) = m кг
затраченное время = t мин = 60t с
среднее показание амперметра = I, А
среднее показание вольтметра = V, В
Масса сконденсированной жидкости будет равна массе выкипевшей жидкости, а электрическая энергия, отданная спиралью, должна быть равной тепловой энергии, полученной жидкостью. Отсюда если Ɩ — это удельная скрытая теплота парообразования, то
VI x 60t = (m2 - m1) Ɩ
Ɩ = (VI x 60t) / (m2 - m1) = (VI x 60t) / m Дж x кг-1
Полученный результат будет не совсем точным. Хотя и труба хорошо изолирована, все же часть тепловой энергии теряется в окружающую среду. Этой тепловой потери можно избежать, если провести эксперимент в течение того же времени с другим значением силы тока I1 и напряжения V1 и замерить другую массу жидкости М после ее конденсации. Тогда
(V1I1 – VI) 60t = (M – m) Ɩ
Таким образом мы исключаем потери тепла в окружающую среду, и подсчитанное значение величины Ɩ вполне точно. Удельная скрытая теплота парообразования воды равна 2 260 000 Дж x кг-1 (2260 кДж x кг-1).
Таким образом, примерно в 10 раз больше тепловой энергии высвобождается паром, нежели той же массой кипящей воды. Это означает, что ожог паром гораздо более силен, чем кипящей водой.
