Презентация на тему "Пароутворення та конденсація" 10 класс

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Пароутвореннята конденсація Підготувала Мусієнко Аня, Учениця 10-А класу Прилуцької гімназії №5 Учитель: Сич О.О.

• 
  Слайд 2
  

  Речовинаможеперебувати в трьохагрегатних станах : в твердому, в рідкому та газоподібному Вид фазизалежить відвнутрішньоїенергіїречовини, яка єнайбільшою в плазменомустаніі найменшою в твердому. Молекулярно-кінетичнатеоріядозволяє не тількизрозуміти, чомуречовинаможеперебувати у різнихагрегатних станах, а йз’ясуватипроцесїї переходу з одного стану в інший. Ідеальний газ не можнаперетворити на рідину. Йогомолекули не маютьоб’ємуіневзаємодіютьміж собою, а отже, як би ми не стискали газ чи не понижали його температуру, ідеальний газ все одно залишиться газом. Реальні гази перетворюються в рідини, інавпаки. У природі, техніцііпобуті ми часто спостерігаємоперетвореннярідкихітвердихречовин в гази інавпаки.

• 
  Слайд 3
  

  Пароутво́рення — процес переходу речовини з рідкого стану у газоподібний. Сукупність речовини, що вилетіла з рідини при пароутворенні, називають парою. Пароутвореннявідбувається не лише у рідин, алейутвердихтіл. Міроюпроцесупароутворенняєшвидкістьпароутворення— кількістьречовини, що переходить у пару за одиницю часу зодиниціплощіповерхнірідини. ПАРОУТВОРЕННЯ

• 
  Слайд 4
  

  Пароутворення випаровування кипіння

• 
  Слайд 5
  

  Випаровування Випаровування — цепроцес, при якомузповерхнірідинивилітаютьмолекули, середнякінетичнаенергіяякихперевищуєенергіюзв’язку молекул усерединірідиниабоцепароутворення на поверхні рідини. З повсякденногодосвідувідомо, щорідини, перебуваючи у відкритих посудинах, улетучуються — випаровуються. Як пояснитицеявище? Молекулибудь-якоїрідиниперебувають у безперервному хаотичному русі. Температура рідинизв’язанаізсередньоюкінетичноюенергієюрухуїїчастинок. Однакокремімолекулирідиниможутьматитакукінетичнуенергію, щовиявлятьсяспроможноюподолатисилиміжмолекулярногопритяганняйпокинутирідину. Вилітаючиназовні, цімолекулиутворюють над рідиною пару. Утворення пари ієвипаровуванням. При випаровуваннірідинузалишаютьнайбільшшвидкімолекули. Середнякінетичнаенергія молекул, щозалишилися, зменшується, а рідинаохолоджується.

• 
  Слайд 6
  

  Випаровування

• 
  Слайд 7
  

  Відчогозалежитьшвидкістьвипаровування? 1. Випаровуватисяможутьтількитімолекули, якіперебуваютьпоблизуповерхнірідини (аджезіншихсторін вона оточена стінкамипосудини). Тому більшаплощаповерхні води в тарілцісприяєбільшійкількостівильотів молекул. Отже, випаровуванняідешвидше. Площавільноїповерхні— перша причина, щовпливає на швидкістьпароутворення. 2. Вилетітизрідиниможутьтількитічастинки, кінетичнаенергіяякихбільше, ніжпотенціальнаенергіяпритягання до іншихчастинок. При підвищеннітемпературишвидкістьрухувсіхчастинокзростає, отже, зростаєіїхнякінетичнаенергія. Виходить, більшакількістьчастинокможевилетітизрідини. Температура речовини— друга причина, щовпливає на швидкістьпароутворення.

• 
  Слайд 8
  

  Відчогозалежитьшвидкістьвипаровування? 3. Виберемо миску йтарілкуоднаковихдіаметрів. У кожнуз них наллємо по склянці води йпоставимо в спокійнемісце. Через кількаднів ми побачимо, що вода зтарілкивипаруваласяповністю, а з миски — лишечастково. Чому ж так відбулося? Аджеплощівільнихповерхонь води в мисцій води в тарілціоднакові... Краї миски сильнішепіднімаються над поверхнею води, ніжкраїтарілки. Тому пара над поверхнеютарілкишвидшерозсіюється по кімнаті за рахунокдифузіїабоподувіввітру. Отже, над водою в мисцінасиченість (тобтогустина) пари помітнобільше. Їїмолекули, рухаючись у всілякихнапрямках, будуть часто влітати назад у воду, через щовипаровуванняз миски сповільнюється. Густина пари над поверхнею, зякоївідбуваєтьсяпароутворення,— третя причина, щовпливає на йогошвидкість. 4. Якщо в однакові склянки налитирівнукількістьрізнихрідин: спирту, води, масла йртуті, то по завершенніприблизнотижняможнавиявити, що спирт випарувавсяповністю, вода — наполовину, а масло й ртуть практично не зменшилисвогооб’єму. Рідречовини— четверта причина різноїшвидкостіпароутворення.

• 
  Слайд 9
  

  Залежність швидкості випаровування Площа вільної поверхні Температура речовини Густина пари над поверхнею Рід речовини

• 
  Слайд 10
  

  Кипіння Кипі́ння — процес пароутворення в рідині (перехід речовини з рідкого в газоподібний стан), з виникненням межі поділу фаз. Температура кипіння при атмосферному тиску приводиться зазвичай як одна зосновнихфізико-хімічних характеристик хімічночистоїречовини. Кипінняєфазовим переходом першого роду. Кипіннявідбуваєтьсянабагатоінтенсивніше, ніжвипаровуваннязповерхні, через утвореннявогнищпароутворення, обумовлених як досягнутої температурою кипіння, так інаявністюдомішок 1.Кипіння відбувається лише за певної для даної рідини та даних умов температури. 2.Під час кипіння рідини її температура не змінюється. 3.Температура кипіння суттєво залежить від зовнішнього тиску.

• 
  Слайд 11
  

  Кипіння

• 
  Слайд 12
  

  Температура кипіння Температу́ра кипі́ння— температура, за якої відбувається кипіння рідини, що перебуває під постійним тиском. Температура кипіння відповідає температурі насиченої пари над плоскою поверхнею рідини, що кипить, бо сама рідина завжди дещо перегріта відносно температури кипіння. Кожнаречовинамає свою температуру кипіння. Деякіречовини, які за звичайних умов є газами, при достатньомуохолодженніперетворюються на рідину, щокипить при дуженизькійтемпературі. Найнижча температура кипіння у рідкогогелію (4,215 К); воденькипить за 20 К, цинк — за 1179 К, залізо — за 3 145 К. З простихречовиннайвища температура кипіння у ренію — 5900 К, вольфраму 5 640 К і титану — 5560 К. Кипіннярідинипочинається за умови, що: — зовнішній тиск — гідростатичний тиск — радіус бульбашки рідини — віддальвідїї центра до поверхнірідини — густина рідини — коефіцієнтповерхневого натягу рідини

• 
  Слайд 13
  

  Основні стадії кипіння рідини у відкритій посудині: - утворенняпервиннихбульбашокповітря на дні та стінкахпосудини; - заповненняпервиннихбульбашок парою під час внутрішньоговипаровування; - зростаннятиску пари у бульбашках за рахунокнагріваннярідини; - збільшеннярозмірівбульбашокпіддієювнутрішньоготиску; - початок спливаннябульбашокпіддієюархімедовоїсили; - шумовекипіння: при недостатньомупочатковомупрогріванніверхніхшаріврідинипершібульбашки, щоспливають, потрапляючи у холоднішішарирідини, стискаютьсяізхарактерним шумом; - повнекипіння: при рівномірномупрогріваннівсіхшаріврідинирозмірбульбашок по міріспливання через зменшеннягідростатичноготиску - збільшується, досягаючиповерхні, бульбашкиізбулькотіннямруйнуються, випускаючинакопичену в них пару назовні.

• 
  Слайд 14
  

  При деякійтемпературі, яку називають критичною, обидвікривізбігаються, тобтогустинарідинидорівнюєгустині пари. Критичною називається температура, при якійзникаєвідмінністьфізичнихвластивостейрідиниінасиченої пари. Уявлення про критичну температуру дав Д. І. Менделєєв. При критичнійтемпературігустинаітискнасиченої пари стаютьмаксимальними, а густинарідини, щоперебуває в рівновазіз парою – мінімальною. Особливезначеннякритичноїтемпературиполягає в тому, що при температурах, вищих за критичну, газ не можнаперетворити в рідинуні при яких тисках. Газ, щомає температуру нижчу за критичну, являє собою ненасичену пару. Критична температура

• 
  Слайд 15
  

  Конденсація Конденсація - цезворотнійпроцесперетворенняречовиниізгазоподібного агрегатного стану у рідкийагрегатний стан (перетворення пари у рідину). Середприкладівконденсації у природінайбільшважливимиєтакі, як випадінняроси, утворення туману, конденсаціяхмар, дощі та зливитощо. Конденсуючись, пара віддає ту кількістьтеплоти, яка пішла на їїутворення.

• 
  Слайд 16
  

  Енергетичний баланс конденсації, через їїзворотній характер, єоберненим до енергетичного балансу при пароутворенні: приперетворенні пари у рідинувнутрішняенергіяречовинизменшується, і тому конденсаціязавждисупроводжуєтьсявиділеннямтеплоти. З точки зору закону збереженняенергії, вочевидь, при конденсації пари відбуваєтьсявиділеннятакої ж самоїкількостітеплоти, яка була забрана рідиноюпід час їїперетворення на цю пару. Конденсація

• 
  Слайд 17
  

  Закономірностіконденсації Закономірностіконденсаціїпов'язаніізподібністю та зворотністюїїмеханізмупорівняноізмеханізмомпароутворення: - конденсаціяможевідбуватись за будь-якоїтемператури; - інтенсивністьконденсаціїзалежитьвідзовнішнього (атмосферного) тиску; - інтенсивністьконденсаціїзалежитьвідвологостіповітря: конденсаціяєнайбільшінтенсивною при 100% вологості; - оскількивологістьповітрязалежитьвідтемператури, то для даногозовнішньоготискуконденсаціявідбувається при зниженнітемператури до певногозначення - точки роси; - питома теплота конденсаціїчисельнодорівнюєпитомійтеплотіпароутворення.

• 
  Слайд 18
  

  Капілярна конденсація Конденсаціякапілярна, (рос. капиллярная конденсация; англ. capillary condensation; нім. Kapillarkondensation f) — скраплювання пари в порах (капілярах) адсорбенту, спричиненетим, щопружністьнасиченої пари там нижча, ніж над плоскою поверхнеюрідкоїфазиадсорбату. Капілярнаконденсаціяможевідбуватися за таких умов: 1. сорбент повинен бути пористим; 2. температура має бути нижчою за критичну для даної пари (газу), щоббула 3. можливоюконденсація; 4. рідина, щоутворюєтьсявнаслідоккапілярноїконденсації, повинна змочуватистінкиканаліві пор сорбенту (інакше не буде утворюватисьувігнутийменіск.).

• 
  Слайд 19
  

  Приклад ідеалізованоїпористоїструктури для демонстраціїкапілярноїконденсації

• 
  Слайд 20