ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ ПАРООБРАЗОВАНИЯ
Если нагреть воду до температуры кипения и продолжать нагревать дальше, то мы не заметим повышения температуры. Сообщаемая воде теплота идет на парообразование (превращение воды в пар), т. е. на работу преодоления молекулярных сил сцепления и на работу расширения.
Испарение жидкости может происходить при любой температуре.
Удельной теплотой парообразования называется количество теплоты, необходимое для превращения в пар 1 кг жидкости при постоянной температуре.
Молярной теплотой парообразования называется количество теплоты, необходимое для превращения в пар 1 моля жидкости при постоянной температуре.
Для испарения массы жидкости m требуется количество теплоты
Q = mL.
При конденсации пара выделяется та же теплота, которая была затрачена на парообразование. Этим обстоятельством пользуются для измерения L, т. к. теплоту конденсации измерять легче.
Определение удельной теплоты парообразования L
методом смешивания
В калориметр с водой пропускают пар (рис. 1). В результате вода в калориметре и сам калориметр нагреваются. Массу конденсата можно найти, взвешивая калориметр до и после нагревания.
В адиабатической системе, какой является калориметр, выполняется уравнение теплового баланса:
Составьте это уравнение формулой, введя следующие обозначения:
t1– температура воды до нагревания;
t2– установившаяся температура;
tk– температура конденсата;
mk– масса конденсата;
m1– масса воды в калориметре до нагревания;
m2 – масса калориметра;
с1 – удельная теплоемкость воды;
с2 – удельная теплоемкость алюминия;
L – удельная теплота парообразования.
Описание экспериментальной установки
Кипятильник Аобразует пар, температура которого определяется по формуле зависимости температуры кипения от давления:
где Н – атмосферное давление по барометру в м рт.ст. (подставляем в метрах).
Рис. 1
Пар уносит с собой из кипятильника мельчайшие капельки воды при температуре кипения. Если эти капельки попадут в калориметр, то будут засчитаны в массе пара, но теплоту парообразования в калориметре они отдавать не будут. Это вносит ошибку. Пар должен попадать в калориметр без капелек воды. Такой пар называется сухим. Пар осушается в сухопарнике В. В отверстие С проходит только сухой пар, капельки воды оседают в сосуде Д. Вода, накопившаяся в сухопарнике, удаляется через кран Е, чтобы она не заливалась в отверстие С.
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 1815;