Zależność temperatury wrzenia od ciśnienia

Nasza ocena:

5
Pobrań: 119
Wyświetleń: 1351
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
 Zależność temperatury wrzenia od ciśnienia - strona 1  Zależność temperatury wrzenia od ciśnienia - strona 2  Zależność temperatury wrzenia od ciśnienia - strona 3

Fragment notatki:


 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)

Zaloguj się, aby dodać komentarz