Za túto úlohu môžete získať 1 bod na skúške v roku 2020
Úloha 10 USE vo fyzike je venovaná tepelnej rovnováhe a všetkému, čo s ňou súvisí. Lístky sú štruktúrované tak, že približne polovica z nich obsahuje otázky o vlhkosti (typickým príkladom takejto úlohy je „Koľkokrát sa zvýšila koncentrácia molekúl pary, ak sa objem pary izotermicky zníži na polovicu“), zvyšok sa týkajú tepelnej kapacity látok. Otázky o tepelnej kapacite takmer vždy obsahujú graf, ktorý si treba najprv preštudovať, aby bolo možné na otázku správne odpovedať.
Úloha 10 z POUŽITIA vo fyzike zvyčajne spôsobuje študentom ťažkosti, okrem niekoľkých možností, ktoré sa venujú určovaniu relatívnej vlhkosti vzduchu pomocou psychrometrických tabuliek. Touto otázkou žiaci najčastejšie začínajú úlohy, ktorých riešenie zvyčajne trvá jednu až dve minúty. Dať študentovi lístok s týmto typom úlohy č. 10 Jednotnej štátnej skúšky z fyziky výrazne uľahčí celý test, keďže čas na jeho vypracovanie je obmedzený na určitý počet minút.
V tejto lekcii sa zavedie pojem absolútna a relatívna vlhkosť, rozoberie sa pojmy a veličiny spojené s týmito pojmami: nasýtená para, rosný bod, prístroje na meranie vlhkosti. Počas hodiny sa zoznámime s tabuľkami hustoty a tlaku. nasýtená para a psychrometrický stôl.
Vlhkosť je pre človeka veľmi dôležitým parametrom. životné prostredie, pretože naše telo veľmi aktívne reaguje na jeho zmeny. Napríklad taký mechanizmus regulácie fungovania tela, akým je potenie, priamo súvisí s teplotou a vlhkosťou prostredia. o vysoká vlhkosť procesy odparovania vlhkosti z povrchu pokožky sú prakticky kompenzované procesmi jej kondenzácie a je narušený odvod tepla z tela, čo vedie k narušeniu termoregulácie. Pri nízkej vlhkosti prevládajú procesy odparovania vlhkosti nad procesmi kondenzácie a telo stráca príliš veľa tekutín, čo môže viesť k dehydratácii.
Hodnota vlhkosti je dôležitá nielen pre človeka a ostatné živé organizmy, ale aj pre prúdenie technologických procesov. Napríklad vďaka známej vlastnosti vody viesť elektriny jeho obsah vo vzduchu môže vážne ovplyvniť správnu činnosť väčšiny elektrických spotrebičov.
Pojem vlhkosť je navyše najdôležitejším kritériom hodnotenia poveternostné podmienky ktoré každý pozná z predpovedí počasia. Treba si uvedomiť, že ak porovnáme vlhkosť v rôzne časy rokov v našom obvyklom klimatické podmienky, potom je vyššia v lete a nižšia v zime, čo súvisí najmä s intenzitou odparovacích procesov pri rôznych teplotách.
Hlavné charakteristiky vlhkého vzduchu sú:
Vzduch je zložený plyn, obsahuje veľa rôznych plynov vrátane vodnej pary. Na odhad jej množstva vo vzduchu je potrebné určiť, akú hmotnosť má vodná para v určitom pridelenom objeme – táto hodnota charakterizuje hustotu. Hustota vodnej pary vo vzduchu je tzv absolútna vlhkosť.
Definícia.Absolútna vlhkosť vzduchu- množstvo vlhkosti obsiahnuté v jednom kubickom metri vzduchu.
Označenieabsolútna vlhkosť: (rovnako ako obvyklé označenie hustoty).
Jednotkyabsolútna vlhkosť: (v SI) alebo (pre pohodlie merania malého množstva vodnej pary vo vzduchu).
Vzorec výpočty absolútna vlhkosť:
Označenia:
Hmotnosť pary (vody) vo vzduchu, kg (v SI) alebo g;
Objem vzduchu, v ktorom je obsiahnutá uvedená hmotnosť pár, .
Na jednej strane je absolútna vlhkosť vzduchu pochopiteľnou a pohodlnou hodnotou, pretože dáva predstavu o špecifickom hmotnostnom obsahu vody vo vzduchu, na druhej strane je táto hodnota nepohodlná z hľadiska náchylnosti živých organizmov na vlhkosť. Ukazuje sa, že napríklad človek necíti hmotnostný obsah vody vo vzduchu, ale jej obsah vo vzťahu k maximálnej možnej hodnote.
Na opis tohto vnímania sa používa množstvo ako napr relatívna vlhkosť.
Definícia.Relatívna vlhkosť- hodnota ukazujúca, ako ďaleko je para od nasýtenia.
To znamená, že hodnota relatívnej vlhkosti, jednoduchými slovami, ukazuje nasledovné: ak je para ďaleko od nasýtenia, potom je vlhkosť nízka, ak je blízko, je vysoká.
Označenierelatívna vlhkosť: .
Jednotkyrelatívna vlhkosť: %.
Vzorec výpočty relatívna vlhkosť:
Notový zápis:
Hustota vodnej pary (absolútna vlhkosť), (v SI) alebo ;
Hustota nasýtenej vodnej pary pri danej teplote (v SI) alebo .
Ako je zrejmé zo vzorca, obsahuje absolútnu vlhkosť, ktorú už poznáme, a hustotu nasýtených pár pri rovnakej teplote. Vynára sa otázka, ako určiť poslednú hodnotu? Na tento účel existujú špeciálne zariadenia. zvážime kondenzačnývlhkomer(obr. 4) - prístroj, ktorý slúži na určenie rosného bodu.
Definícia.Rosný bod je teplota, pri ktorej sa para nasýti.
Ryža. 4. Kondenzačný vlhkomer ()
Ľahko sa odparujúca kvapalina, napríklad éter, sa naleje do nádoby prístroja, vloží sa teplomer (6) a cez nádobu sa pomocou hrušky (5) prečerpá vzduch. V dôsledku zvýšenej cirkulácie vzduchu začne intenzívne odparovanie éteru, teplota nádoby sa tým zníži a na zrkadle (4) sa objaví rosa (kvapôčky skondenzovanej pary). V momente, keď sa na zrkadle objaví rosa, meria sa teplota pomocou teplomera a táto teplota je rosným bodom.
Čo robiť so získanou hodnotou teploty (rosný bod)? Existuje špeciálna tabuľka, do ktorej sa zadávajú údaje - aká hustota nasýtených vodných pár zodpovedá každému konkrétnemu rosnému bodu. Treba poznamenať užitočná skutočnosťže s nárastom hodnoty rosného bodu rastie aj hodnota zodpovedajúcej hustoty nasýtených pár. Inými slovami, čím je vzduch teplejší, tým viac vlhkosti môže obsahovať, a naopak, čím je vzduch chladnejší, tým je maximálny obsah pár v ňom nižší.
Uvažujme teraz o princípe fungovania iných typov vlhkomerov, zariadení na meranie charakteristík vlhkosti (z gréckeho hygros - „mokrý“ a metero - „meriam“).
Vlasový vlhkomer(obr. 5) - prístroj na meranie relatívnej vlhkosti, v ktorom vlasy, napríklad ľudské, pôsobia ako aktívny prvok.
Pôsobenie vlasového vlhkomeru je založené na vlastnosti odtučneného vlasu meniť svoju dĺžku so zmenami vlhkosti vzduchu (pri zvyšovaní vlhkosti sa dĺžka vlasu zväčšuje, s klesaním zmenšuje), čo umožňuje merať relatívna vlhkosť. Vlasy sú natiahnuté cez kovový rám. Zmena dĺžky vlasov sa prenáša na šípku pohybujúcu sa po stupnici. V tomto prípade treba pamätať na to, že vlasový vlhkomer neudáva presné hodnoty relatívnej vlhkosti a používa sa hlavne na domáce účely.
Pohodlnejšie a presnejšie je také zariadenie na meranie relatívnej vlhkosti, ako je psychrometer (z iného gréckeho ψυχρός - „chlad“) (obr. 6).
Psychromer pozostáva z dvoch teplomerov, ktoré sú upevnené na spoločnej stupnici. Jeden z teplomerov sa nazýva mokrý, pretože je zabalený v cambriku, ktorý je ponorený do vodnej nádrže umiestnenej na zadná strana zariadenie. Z vlhkého tkaniva sa vyparuje voda, čo vedie k ochladzovaniu teplomera, proces znižovania jeho teploty pokračuje až do štádia, kým para v blízkosti vlhkého tkaniva nedosiahne nasýtenie a teplomer začne ukazovať teplotu rosného bodu. Teplomer s mokrým teplomerom teda ukazuje teplotu nižšiu alebo rovnú skutočnej teplote okolia. Druhý teplomer sa nazýva suchý a ukazuje skutočnú teplotu.
Na skrini zariadenia je spravidla znázornená aj takzvaná psychrometrická tabuľka (tabuľka 2). Pomocou tejto tabuľky je možné určiť relatívnu vlhkosť okolitého vzduchu z hodnoty teploty indikovanej suchým teplomerom a teplotného rozdielu medzi suchým a mokrým teplomerom.
Avšak aj bez takejto tabuľky po ruke môžete približne určiť množstvo vlhkosti pomocou nasledujúceho princípu. Ak sú údaje oboch teplomerov blízko seba, potom je odparovanie vody z vlhkého takmer úplne kompenzované kondenzáciou, t.j. vlhkosť vzduchu je vysoká. Ak je naopak rozdiel v údajoch teplomera veľký, potom vyparovanie z vlhkého tkaniva prevažuje nad kondenzáciou a vzduch je suchý a vlhkosť je nízka.
Obráťme sa na tabuľky, ktoré umožňujú určiť charakteristiky vlhkosti vzduchu.
|
teplota, |
Tlak, mm rt. čl. |
hustota pary, |
Tab. 1. Hustota a tlak nasýtených vodných pár
Ešte raz podotýkame, že ako už bolo spomenuté, hodnota hustoty nasýtenej pary rastie s jej teplotou, to isté platí pre tlak nasýtenej pary.
Tab. 2. Psychometrická tabuľka
Pripomeňme, že relatívna vlhkosť je určená hodnotou suchého teplomera (prvý stĺpec) a rozdielom medzi suchými a vlhkými údajmi (prvý riadok).
V dnešnej lekcii sme sa zoznámili s dôležitou charakteristikou vzduchu - jeho vlhkosťou. Ako sme už povedali, vlhkosť v chladnom období (v zime) klesá a v teplom období (v lete) stúpa. Je dôležité vedieť tieto javy regulovať, napríklad v prípade potreby zvýšiť vlhkosť v miestnosti v zimný čas niekoľko nádrží vody na zlepšenie procesov odparovania, avšak táto metóda bude účinná len pri vhodnej teplote, ktorá je vyššia ako vonkajšia teplota.
V ďalšej lekcii sa pozrieme na to, aká je práca plynu a princíp činnosti spaľovacieho motora.
Bibliografia
Domáca úloha
Trochu vody sa nalialo do sklenenej banky a uzavrelo sa zátkou. Voda sa postupne odparovala. Na konci procesu zostalo na stenách banky len niekoľko kvapiek vody. Obrázok ukazuje graf závislosti koncentrácie od času n molekuly vodnej pary vo vnútri banky. Ktoré tvrdenie možno považovať za správne?
o 1) v sekcii 1 je para nasýtená a v sekcii 2 - nenasýtená
o 2) v sekcii 1 je para nenasýtená a v sekcii 2 - nasýtená
o 3) v oboch sekciách je nasýtená para
2. Úloha #D3360E
Relatívna vlhkosť vzduchu v uzavretej nádobe je 60%. Aká bude relatívna vlhkosť, ak sa objem nádoby pri konštantnej teplote zmenší 1,5-krát?
5. Úloha №4aa3e9
Relatívna vlhkosť vzduchu v miestnosti pri teplote 20 °C
sa rovná 70 %. Pomocou tabuľky tlaku pár určte tlak pár v miestnosti.
o 1) 21,1 mm Hg. čl.
o 2) 25 mm Hg. čl.
o 3) 17,5 mm Hg. čl.
o 4) 12,25 mm Hg. čl.
32. Úloha №e430b9
Relatívna vlhkosť vzduchu v miestnosti pri teplote 20°C je 70%. Pomocou tabuľky hustoty nasýtenej vodnej pary určte hmotnosť vody na meter kubický miestnosti.
o 3)1,73⋅10 -2 kg
o 4)1,21⋅10 -2 kg
33. Úloha №DFF058
Na ri-sun-ke obrazu-ra-zhe-na: dot-dir-noy li-ni-her - graf pre-vi-si-mo-sti tlak-nasýtených pár voda z temp-pe- ra-tu-ry, a kontinuálne li-ni-her - proces 1-2 od-me-not-pair-qi-al-no-go tlak pár vody.
Do rozsahu takejto zmeny od par-qi-al-no-go tlaku vodnej pary, absolútnej vlhkosti vzduchu-du-ha
1) uve-li-chi-va-et-sya
2) znížiť-sha-et-sya
3) nie odo mňa
4) sa môže zvyšovať aj znižovať
34. Úloha №e430b9
Na určenie-de-le-niya z-ale-si-tel-noy vlhkosti-no-sti vzduchu-du-ha použite-pol-zu-yut rozdiel v-ka-za-ny su-ho-go a mokré- but-go ter-mo-meters (pozri ri-su-nok). Pomocou údajov ri-sun-ka a psi-chro-met-ri-che-table-tsu definujte-de-li-te, aký druh pe-ra-tu-ru (v stupňoch Celzia) po-ka-zy-va-et suchý ter-mo-meter, ak je relatívna vlhkosť vzduchu-du-ha v miestnosti 60%.
35. Úloha №DFF034
V co-su-de, pod piestom, on-ho-dit-sya nie je-on-nasýtená para. V bohatých to môže byť re-re-ve-sti,
1) iso-bar-but-you-shay-pe-ra-tu-ru
2) pridanie ďalšieho plynu do nádoby
3) zväčšite objem pary
4) znížte objem pary
36. Úloha #9C5165
Z-no-si-tel-naya vlhkosť vzduchu-du-ha u niekoho na jedného je 40%. Ka-ko-in co-od-no-she-nie con-centr-tra-tion n mo-le-cool vody vo vzduchu v miestnosti na vás a koncentrácia mo-le-cool vody v nasýtenej vodnej pare pri rovnakej tme per-ra-tu-re?
1) n menej ako 2,5-krát
2) n viac ako 2,5-krát
3) n menej ako 40 %
4) n viac o 40 %
37. Úloha №DFF058
Relatívna vlhkosť vzduchu vo valci pod piestom je 60%. Vzduchová iso-ter-mi-che-ski bola stlačená, čím sa jej objem zmenšil na polovicu. Z-no-si-tel-naya vlhkosť vzduchu-du-ha sa stala
38. Úloha №1BE1AA
V uzavretom qi-lin-dri-che-so-su-de je vlhký vzduch on-ho-dit s teplotou 100°C. Aby ste-pa-la rosa boli na stenách tohto so-su-da, potrebujete iso-ter-mi-che-ski z me-vlákna objem so-su-da je raz 25. Čo sa približne rovná prvej počiatočnej absolútnej vlhkosti vzduchu-du-ha v so-su-de? Odpoveď s-ve-di-te v g / m 3, okres-či na celok.
39. Úloha №0B1D50
Vo valcovej nádobe pod piestom dlho sú voda a jej para. Piest sa začne pohybovať von z nádoby. Teplota vody a pary pritom zostáva nezmenená. Ako sa v tomto prípade zmení hmotnosť kvapaliny v nádobe? Vysvetlite svoju odpoveď uvedením fyzikálnych zákonov, ktoré ste použili na vysvetlenie
40. Úloha №C32A09
V valcová nádoba voda a jej para je dlho pod piestom. Piest sa zatlačí do nádoby. Teplota vody a pary pritom zostáva nezmenená. Ako sa v tomto prípade zmení hmotnosť kvapaliny v nádobe? Vysvetlite svoju odpoveď uvedením fyzikálnych vzorov, ktoré ste použili na vysvetlenie.
41. Úloha №AB4432
V experimente ilustrujúcom závislosť teploty varu od tlaku vzduchu (obr. a ), vriaca voda pod zvonom vzduchového čerpadla sa vyskytuje už pri izbovej teplote, ak je tlak dostatočne nízky.
Použitie grafu tlaku nasýtená para na teplote (obr. b ), uveďte, aký tlak vzduchu treba vytvoriť pod zvonom čerpadla, aby voda vrela pri 40 °C. Vysvetlite svoju odpoveď uvedením toho, aké javy a vzorce ste použili na vysvetlenie.
| (a) | (b) |
42. Úloha č. E6295D
Relatívna vlhkosť pri t= 36 °C je 80 %. Tlak nasýtených pár pri tejto teplote p n = 5945 Pa. Aká hmotnosť pary je obsiahnutá v 1 m 3 tohto vzduchu?
43. Úloha #9C5165
Z ulice vošiel muž v okuliaroch teplá miestnosť a zistil, že má zahmlené okuliare. Aká by mala byť vonkajšia teplota, aby k tomuto javu došlo? Teplota vzduchu v miestnosti je 22°C a relatívna vlhkosť 50%. Vysvetlite, ako ste dostali odpoveď. (Pri odpovedi na túto otázku použite tabuľku pre tlak nasýtených pár vody.)
44. Úloha č. E6295D
V uzavretom so-su-de, on-ho-dyat-sya-dya-noy para a nie-niečo-roj množstvo vody. Ako from-me-nyat-sya s iso-ter-mi-che-sky poklesom objemu-e-ma co-su-yes nasledujúce tri veci-li-chi-na: dávať -le-nie v tak- su-de, hmotnosť vody, hmotnosť pary? Pre každý ve-li-chi-ny definujte-de-li-te co-from-vet-stvo-u-char-ter from-me-non-niya:
1) zvýšenie-li-chit-sya;
2) znížiť;
3) nie od-me-nit-Xia.
Pre-pi-shi-te v tabuľke-li-tsu vybrané čísla pre každý fi-zi-che-ve-li-chi-ny. Čísla v od-ve sa môžu opakovať.
45. Úloha #8BE996
Absolútna vlhkosť vzduchu-du-ha, on-ho-dya-sche-go-xia v qi-lin-dri-che-so-su-de pod piestom, sa rovná. Teplota plynu v co-su-de je 100 °C. Ako a koľkokrát tre-bu-et-sya iso-ter-mi-che-ski from-me-thread objem co-su-da, aby sa na jeho stenách vytvorilo asi-ra-zo-va padať rosa?
1) zníženie-šitie blízko-bli-zi-tel-ale 2-krát 2) zvýšenie-li-chit blízko-zi-tel-ale 20-krát
3) zníženie-šitie blízko-bli-zi-tel-ale 20-krát 4) zvýšenie-li-chit blízko-zi-tel-ale 2-krát
46. Úloha №8BE999
V ex-pe-ri-men-te zakladáme-nové-le-ale, že zároveň-pe-ra-tu-re vzduch-du-ha v niekom na stene-ke sto-ka- na s ho-lod-noy vodou na-chi-na-et-sya kondenzácia vodnej pary zo vzduchu-du-ha, ak znížite-pe-ra-tu-ru na sto-ka-na. Podľa rezul-ta-tam týchto ex-pe-ri-men-tov určiť de-li-te z-no-si-tel-nuyu vlhkosti vzduchu-du-ha. Na riešenie for-da-chi použite table-li-tsey. Je to kvôli-no-si-tel-naya vlhkosti, keď teplota stúpa-pe-ra-tu-ry air-du-ha u niekoho-na-tých, ak-kondenzácia-vodnej pary zo vzduchu -du-ha bude na-chi-na-et-sya súčasne te-pe-ra-tu-re sto-ka-na? Tlak a hustota nasýtenej vodnej-no-go pary pri rôznych teplotách-pe-ra-tu-re in-ka-for-but in tab -či:
| 7,7 | 8,8 | 10,0 | 10,7 | 11,4 | 12,11 | 12,8 | 13,6 | 16,3 | 18,4 | 20,6 | 23,0 | 25,8 | 28,7 | 51,2 | 130,5 |
Nasýtená para.
Ak plavidlo s kvapalina tesne, potom sa množstvo kvapaliny najprv zníži a potom zostane konštantné. Ak nie menn teplotou sa systém kvapalina - para dostane do stavu tepelnej rovnováhy a zotrvá v ňom ľubovoľne dlho. Súčasne s procesom odparovania dochádza aj ku kondenzácii, oba procesy v priemere kompnavzájom sa energizovať. V prvom momente, po naliatí kvapaliny do nádoby a uzavretí, kvapalina budeodparí a hustota pár nad ním sa zvýši. Zároveň sa však zvýši aj počet molekúl vracajúcich sa do kvapaliny. Čím väčšia je hustota pary, tým väčší je počet jej molekúl vrátených do kvapaliny. Výsledkom je, že v uzavretej nádobe sa pri konštantnej teplote vytvorí dynamická (mobilná) rovnováha medzi kvapalinou a parou, t. j. počet molekúl opúšťajúcich povrch kvapaliny po určitú dobu. R toto časové obdobie sa bude v priemere rovnať počtu molekúl pary vracajúcich sa za rovnaký čas do kvapaliny b. Steam, no ktorá je v dynamickej rovnováhe so svojou kvapalinou sa nazýva nasýtená para. Toto je definícia podčiarknutiaZnamená to, že daný objem pri danej teplote nemôže obsahovať väčšie množstvo pary.
Tlak nasýtenej pary .
Čo sa stane s nasýtenou parou, ak sa zníži jej objem? Napríklad, ak stlačíte paru, ktorá je v rovnováhe s kvapalinou vo valci pod piestom, pričom teplota obsahu valca zostane konštantná. Keď sa para stlačí, rovnováha sa začne narúšať. Hustota pary sa v prvom momente mierne zvýši a viac molekúl začne prechádzať z plynu do kvapaliny ako z kvapaliny do plynu. Koniec koncov, počet molekúl opúšťajúcich kvapalinu za jednotku času závisí len od teploty a stlačenie pary toto číslo nemení. Proces pokračuje, kým sa opäť neustanoví dynamická rovnováha a hustota pár, a preto koncentrácia jeho molekúl nenadobudne predchádzajúce hodnoty. V dôsledku toho koncentrácia molekúl nasýtenej pary pri konštantnej teplote nezávisí od jej objemu. Keďže tlak je úmerný koncentrácii molekúl (p=nkT), z tejto definície vyplýva, že tlak nasýtenej pary nezávisí od objemu, ktorý zaberá. Tlak p n.p. para, pri ktorej je kvapalina v rovnováhe so svojimi parami, sa nazýva tlak nasýtenej pary.
Závislosť tlaku nasýtených pár od teploty.
Stav nasýtenej pary, ako ukazuje skúsenosť, je približne opísaný stavovou rovnicou ideálneho plynu a jej tlak je určený vzorcom P = nkT So zvyšujúcou sa teplotou tlak rastie. Keďže tlak nasýtených pár nezávisí od objemu, závisí teda iba od teploty. Avšak závislosť рn.p. na T, zistené experimentálne, nie je priamo úmerné, ako v ideálnom plyne pri konštantnom objeme. So zvyšujúcou sa teplotou sa tlak skutočnej nasýtenej pary zvyšuje rýchlejšie ako tlak ideálneho plynu (obr.zakrivený drez 12). Prečo sa to deje? Keď sa kvapalina zahrieva v uzavretej nádobe, časť kvapaliny sa zmení na paru. Výsledkom je, že podľa vzorca Р = nкТ sa tlak nasýtenej pary zvyšuje nielen v dôsledku zvýšenia teploty kvapaliny, ale aj v dôsledku zvýšenia koncentrácie molekúl (hustoty) pary. V zásade je nárast tlaku so zvyšujúcou sa teplotou presne určený nárastom koncentrácie stred ii. (Hlavný rozdiel v správaní aideálny plyn a nasýtená para spočíva v tom, že pri zmene teploty pary v uzavretej nádobe (resp. pri zmene objemu pri konštantnej teplote) sa mení hmotnosť pary. Kvapalina sa čiastočne mení na paru, alebo naopak, para čiastočne kondenzujetsya. S ideálnym plynom sa nič také nestane.) Keď sa všetka kvapalina odparí, para pri ďalšom zahrievaní prestane byť nasýtená a jej tlak pri konštantnom objeme sa zvýšibyť priamo úmerné absolútnej teplote (pozri obr., časť krivky 23).
Vriaci.
Var je intenzívny prechod látky z kvapalného do plynného skupenstva, ktorý prebieha v celom objeme kvapaliny (nie len na jej povrchu). (Kondenzácia je opačný proces.) So zvyšujúcou sa teplotou kvapaliny sa zvyšuje rýchlosť vyparovania. Nakoniec tekutina začne vrieť. Pri vare sa v celom objeme kvapaliny tvoria rýchlo rastúce bubliny pár, ktoré plávajú na povrch. Teplota varu kvapaliny zostáva konštantná. Je to preto, že všetka energia dodaná do kvapaliny sa vynakladá na jej premenu na paru. Za akých podmienok začína varenie?
V kvapaline sú vždy prítomné rozpustené plyny, ktoré sa uvoľňujú na dne a stenách nádoby, ako aj na prachové častice suspendované v kvapaline, ktoré sú centrami odparovania. Kvapalné pary vo vnútri bublín sú nasýtené. So zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje tlak pary a bubliny sa zväčšujú. Pôsobením vztlakovej sily sa vznášajú nahor. Ak majú horné vrstvy kvapaliny viac nízka teplota, potom v týchto vrstvách para kondenzuje v bublinách. Tlak rýchlo klesá a bubliny sa zrútia. Kolaps je taký rýchly, že steny bubliny sa zrazia a vyvolajú niečo ako výbuch. Mnohé z týchto mikrovýbuchov vytvárajú charakteristický hluk. Keď sa tekutina dostatočne zahreje, bublinky prestanú srážať a vyplávajú na povrch. Kvapalina bude vrieť. Pozorne sledujte kanvicu na sporáku. Zistíte, že pred varením takmer prestane vydávať hluk. Závislosť tlaku nasýtených pár od teploty vysvetľuje, prečo bod varu kvapaliny závisí od tlaku na jej povrchu. Parná bublina môže rásť, keď tlak nasýtenej pary v nej mierne prevyšuje tlak v kvapaline, ktorý je súčtom tlaku vzduchu na povrchu kvapaliny ( vonkajší tlak) a hydrostatický tlak stĺpca kvapaliny. Var začína pri teplote, pri ktorej sa tlak nasýtených pár v bublinách rovná tlaku v kvapaline. Čím väčší je vonkajší tlak, tým vyšší je bod varu. Naopak, znížením vonkajšieho tlaku tým znížime bod varu. Odčerpaním vzduchu a vodnej pary z banky môžete priviesť vodu k varu pri izbovej teplote. Každá kvapalina má svoj vlastný bod varu (ktorý zostáva konštantný, kým sa nevyvarí celá kvapalina), ktorý závisí od tlaku nasýtených pár. Čím vyšší je tlak nasýtených pár, tým nižší je bod varu kvapaliny.
Vlhkosť vzduchu a jej meranie.
Vzduch okolo nás takmer vždy obsahuje nejaké množstvo vodnej pary. Vlhkosť vzduchu závisí od množstva vodnej pary, ktorú obsahuje. Surový vzduch obsahuje vyššie percento molekúl vody ako suchý vzduch. Bolesť Veľký význam má relatívna vlhkosť vzduchu, o ktorej sa každý deň ozývajú správy o predpovedi počasia.
Rosný bod
Suchosť alebo vlhkosť vzduchu závisí od toho, ako blízko je jeho vodná para nasýteniu. Ak sa vlhký vzduch ochladí, para v ňom môže byť nasýtená a potom kondenzuje. Znakom, že para je nasýtená, je objavenie sa prvých kvapiek skondenzovanej kvapaliny - rosy. Teplota, pri ktorej sa para vo vzduchu nasýti, sa nazýva rosný bod. Rosný bod charakterizuje aj vlhkosť vzduchu. Príklady: ranná rosa, zahmlievanie studeného skla, ak naň dýchate, tvorba kvapky vody na potrubí studenej vody, vlhkosť v pivniciach domov. Na meranie vlhkosti vzduchu sa používajú vlhkomery. Existuje niekoľko typov vlhkomerov, ale hlavné sú vlasové a psychrometrické.
