Të gjithë e njohin figurën: ka një tenxhere me ujë në sobë në zjarr. Uji nga të ftohtit gradualisht bëhet i nxehtë, kështu që flluskat e para shfaqen në sipërfaqen e tij dhe së shpejti i gjithë ai vlon me gëzim. Cila është nxehtësia e avullimit të ujit? Disa prej nesh kujtojnë nga programi shkollor se temperatura e ujit në presionin atmosferik natyror nuk mund të kalojë 100 °C. Dhe ata që nuk mbajnë mend ose nuk besojnë, mund të përdorin termometrin e duhur dhe të sigurohen, duke respektuar masat e sigurisë.
Por si mund të jetë kjo? Në fund të fundit, zjarri ende digjet nën tigan, ai i jep energjinë e tij lëngut dhe ku shkon nëse nuk e ngroh ujin? Përgjigje: Energjia përdoret për ta kthyer ujin në avull.
Ku shkon energjia
Në jetën e zakonshme, ne jemi mësuar me tre gjendjet e materies rreth nesh: të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë. Në gjendje të ngurtë, molekulat janë të fiksuara në mënyrë të ngurtë në rrjetën kristalore. Por kjo nuk do të thotë palëvizshmëri e plotë e tyre, në çdo temperaturë, për sa kohë që është të paktën një shkallë më e lartë se -273 ° C (kjo është zero absolute), molekulat dridhen. Për më tepër, amplituda e dridhjeve varet nga temperatura. Kur nxehet, energjia transferohetgrimcat e një lënde, dhe këto lëvizje kaotike bëhen më intensive, dhe pastaj arrijnë një forcë të tillë në një moment të caktuar që molekulat largohen nga foletë e rrjetës - substanca bëhet një lëng.
Në gjendjen e lëngshme, molekulat janë të lidhura ngushtë me njëra-tjetrën nga forca e tërheqjes, megjithëse ato nuk janë të fiksuara në një pikë të caktuar në hapësirë. Me akumulimin e mëtejshëm të nxehtësisë nga substanca, dridhjet kaotike të një pjese të molekulave bëhen aq të mëdha saqë forca e tërheqjes së molekulave me njëra-tjetrën kapërcehet dhe ato fluturojnë larg. Temperatura e substancës ndalon së ngrituri, e gjithë energjia transferohet tani në grupet e ardhshme dhe të ardhshme të grimcave, dhe kështu, hap pas hapi, i gjithë uji nga tigani mbush kuzhinën në formën e avullit.
Çdo substancë kërkon një sasi të caktuar energjie për të kryer këtë proces. Nxehtësia e avullimit të ujit, si lëngjet e tjera, është e fundme dhe ka vlera specifike.
Në cilat njësi matet
Çdo energji (madje edhe lëvizje, madje edhe nxehtësia) matet në xhaul. Joule (J) është emëruar pas shkencëtarit të famshëm James Joule. Numerikisht, një energji prej 1 J mund të merret nëse një trup i caktuar shtyhet në një distancë prej 1 metër me një forcë prej 1 Njuton.
Më parë, për të matur nxehtësinë, ata përdorën një koncept të tillë si "kalori". Besohej se nxehtësia është një substancë fizike e tillë që mund të rrjedhë brenda ose jashtë çdo trupi. Sa më shumë "rrjedh" në trupin fizik, aq më i nxehtë është. Në tekstet e vjetra, ende mund ta gjeni këtë sasi fizike. Por nuk është e vështirë ta shndërrosh atë në xhaul, mjafton të shumëzosh me 4,19.
Energjia e nevojshme për shndërrimin e lëngjeve në gaze quhet nxehtësia specifike e avullimit. Por si ta llogarisim atë? Është një gjë të kthesh një epruvetë uji në avull dhe një gjë tjetër të kthesh rezervuarin e motorit me avull të një anijeje të madhe.
Prandaj, për shembull, për H2O, në inxhinierinë e nxehtësisë ato funksionojnë me konceptin e "nxehtësisë specifike të avullimit të ujit" (J / kg - njësia matëse). Dhe fjala kyçe këtu është "specifike". Konsiderohet sasia e energjisë që është e nevojshme për të kthyer 1 kg lëndë të lëngshme në avull.
Vlera tregohet me shkronjën latine L. Vlera matet në xhaul për 1 kg.
Sa energji kërkon uji
Nxehtësia specifike e avullimit të ujit matet si më poshtë: sasia e N hidhet në enë, vihet në valë. Energjia e shpenzuar për avullimin e një litri ujë do të jetë vlera e dëshiruar.
Duke matur se cila është nxehtësia specifike e avullimit të ujit, shkencëtarët u befasuan paksa. Për t'u shndërruar në gaz, uji kërkon më shumë energji se të gjitha lëngjet e zakonshme në Tokë: e gjithë linja e alkooleve, gazrave të lëngshëm dhe madje edhe më shumë se metalet si merkuri dhe plumbi.
Pra, nxehtësia e avullimit të ujit doli të jetë 2.26 mJ/kg. Për krahasim:
- për merkurin - 0,282 mJ/kg;
- ka 0,855 mJ/kg.
Plumbi
Po sikur të jetë anasjelltas?
Çfarë ndodh nëse e ndryshoni procesin, e bëni lëngun të kondensohet? Asgjë e veçantë, ka një konfirmim të ligjit të ruajtjes së energjisë: kur kondensohet njëprej një kilogrami lëng nga avulli, lëshohet saktësisht e njëjta sasi nxehtësie sa nevojitet për ta kthyer sërish në avull. Prandaj, termi "nxehtësi specifike e avullimit dhe kondensimit" gjendet më shpesh në tabelat e referencës.
Meqë ra fjala, fakti që nxehtësia thithet gjatë avullimit përdoret me sukses në pajisjet shtëpiake dhe industriale për të krijuar ftohje artificiale.
