To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Zależność temperatury wrzenia od ciśnienia Wstęp teoretyczny Parowanie i wrzenie cieczy. Parowaniem nazywamy przejście ze stanu ciekłego w gazowy. Odbywa się ono w każdej temperaturze na powierzchni cieczy. Szybkość parowania zależy od temperatury i ciśnienia. Gdy przy danym ciśnieniu zewnętrznym podwyższymy temperaturę cieczy, to w pewnej określonej temperaturze charakter parowania ulega wyraźnej zmianie. Pęcherzyki pary zaczynają tworzyć się nie tylko na powierzchni, ale i we wnętrzu cieczy oraz na ściankach naczynia zawierającego ciecz. Cała ciecz zostaje wprawiona w burzliwy ruch, rozpoczyna się wrzenie . Pęcherzyki gazu podczas podgrzewania cieczy szybko się powiększają i pod działaniem siły Archimedesa* wypływają na powierzchnię, gdzie pękają. Wrzenie zachodzi w odpowiedniej temperaturze- temperaturze wrzenia. Zależy ona od ciśnienia, któremu ciecz podlega. Np. temperatura wrzenia wody pod ciśnieniem 760mmHg wynosi 100o C. Ze wzrostem ciśnienia zewnętrznego temperatura wrzenia rośnie, z obniżeniem ciśnienia -maleje, lecz danemu ciśnieniu odpowiada zawsze ta sama temperatura wrzenia. Ciśnienie zewnętrzne wywierane na pęcherzyk pary składa się z: pat - ciśnienia atmosferycznego , phd - ciśnienia hydrostatycznego wyżej położonych warstw cieczy, ppow - ciśnienia wywołanego powierzchniowym napięciem cieczy. p = pat + phd + ppow phd = ρ gh gdzie ρ - gęstość cieczy, g - przyspieszenie ziemskie, h - odległość od środka pęcherzyka do powierzchni cieczy. ppow = 2 σ\R gdzie R - promień pęcherzyka, σ - napięcie powierzchniowe. ---------------------------------------------- *Prawo Archimedesa - siła wyporu (siła Archimedesa) jest skierowana pionowo do góry i jest równa iloczynowi objętości zanurzonego ciała i ciężaru właściwego cieczy, czyli ciężarowi wypartej przez to ciało cieczy. Warunkiem wrzenia jest, by ciśnienie pary nasyconej** pnas w pęcherzyku było co najmniej równe ciśnieniu na powierzchni pęcherzyka: pnas ≥ pat + ρ gh + 2 σ \R Ciepłem parowania nazywamy ilość ciepła potrzebną do przeprowadzenia 1kg cieczy w parę o tej samej temperaturze. Równanie Clausiusa- Clapeyrona Gazem doskonałym nazywamy następujący wyidealizowany model gazu rzeczywistego: 1. Gaz składa się z cząsteczek. Wszystkie jego cząsteczki uważamy za identyczne. 2. Cząsteczki znajdują się w bezładnym ruchu i podlegają zasadom dynamiki Newtona. Cząsteczki gazu poruszają się z różnymi prędkościami we wszystkich kierunkach.
(…)
… charakterystyczne napiszemy w postaci:
pV = nRT,
gdzie n - liczba moli gazu.
Przemiany fazowe gazu doskonałego.
Przemiana izotermiczna
Jest to przemiana zachodząca w stałej temperaturze. Zatem równanie izotermy (równanie
Boyle'a- Mariotte'a) wygląda następująco:
pV = const,
gdzie p - ciśnienie, V - objętość
Przy przemianie izotermicznej gaz rozszerzając się wykonuje pracę, kosztem dostarczonego z
zewnątrz ciepła.
Rys.1
Wykres izotermy
-------------------------------------------------------------
**Para nasycona - para znajdująca się w równowadze z cieczą, z której powstała. Para ta ma
największe możliwe dla danej temperatury ciśnienie i gęstość.
Przemiana izobaryczna
Jest to przemiana zachodząca pod stałym ciśnieniem. Zatem równanie gazu doskonałego
przyjmuje postać zgodną z prawem Gay-Lussaca:
V\T = const…
…
temperaturze:
η = W\Q1
η = (Q1 - Q2)\Q1
Etapy cyklu Carnota
1. Przemiana izotermiczna:
• Początkowy stan równowagi p1,V1,T1
• Cylinder stoi na zbiorniku ciepła o temperaturze T1
• Gaz rozpręża się izotermicznie w temperaturze T1 do stanu p2,V2,T1
• Gaz pochłania ciepło
• Gaz wykonuje pracę podnosząc tłok
2. Przemiana adiabatyczna:
• Cylinder stoi na nieprzewodzącej podstawce
• Gaz rozpręża się adiabatycznie do stanu p3,V3,T2
• Gaz wykonuje pracę podnosząc tłok
• Temperatura spada do T2
• Brak wymiany ciepła
3. Przemiana izotermiczna
• Cylinder stoi na zbiorniku ciepła o temperaturze T2
• Gaz spręża się izotermicznie do stanu p4,V4,T2
• Ciepło Q2 przechodzi z gazu do zbiornika
• Pracę wykonuje tłok
4. Przemiana adiabatyczna
• Cylinder stoi na nieprzewodzącej podstawce
• Gaz spręża się adiabatycznie do stanu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)