Գոլորշիացման ջերմաստիճանը. Մոլեկուլային ֆիզիկա. Գոլորշիացում և խտացում: Դիտեք «Ինչ է տեղի ունենում, երբ ջուրը գոլորշիանում է բաց մակերեսներից» տեսաֆիլմը

Հեղուկի գոլորշիացումը տեղի է ունենում ցանկացած ջերմաստիճանում և որքան արագ է, այնքան բարձր է ջերմաստիճանը, ավելի մեծ տարածքԳոլորշիացնող հեղուկի ազատ մակերեսը և հեղուկի վերևում ձևավորված գոլորշիները ավելի արագ են հեռացվում:

Որոշակի ջերմաստիճանում, կախված հեղուկի բնույթից և ճնշումից, որի տակ այն գտնվում է, գոլորշիացումը սկսվում է հեղուկի ողջ զանգվածում: Այս գործընթացը կոչվում է եռում:

Սա ինտենսիվ գոլորշիացման գործընթաց է ոչ միայն ազատ մակերեսից, այլև հեղուկի ծավալով։ Հագեցած գոլորշիով լցված փուչիկները ծավալի մեջ ձևավորվում են: Նրանք վեր են բարձրանում լողացող ուժի ազդեցության տակ և պայթում են մակերեսի վրա: Դրանց առաջացման կենտրոնները օտար գազերի փոքրիկ պղպջակներ են կամ տարբեր կեղտերի մասնիկներ։

Եթե ​​պղպջակը ունի մի քանի միլիմետր կամ ավելի կարգի չափեր, ապա երկրորդ տերմինը կարող է անտեսվել, և, հետևաբար, մշտական ​​արտաքին ճնշման տակ գտնվող մեծ փուչիկների դեպքում հեղուկը եռում է, երբ պղպջակներում հագեցած գոլորշու ճնշումը հավասարվում է արտաքին ճնշմանը: .

Հեղուկի մակերեւույթից վեր քաոսային շարժման արդյունքում գոլորշիների մոլեկուլը, ընկնելով մոլեկուլային ուժերի գործողության ոլորտ, նորից վերադառնում է հեղուկ։ Այս գործընթացը կոչվում է խտացում:

Գոլորշիացում և եռում

Գոլորշիացումը և եռացումը երկու եղանակ են, որոնց միջոցով հեղուկը կարող է վերածվել գազի (գոլորշու): Նման անցման գործընթացը կոչվում է գոլորշիացում: Այսինքն՝ գոլորշիացումն ու եռացումը գոլորշիացման մեթոդներ են։ Այս երկու մեթոդների միջև զգալի տարբերություններ կան:

Գոլորշիացումը տեղի է ունենում միայն հեղուկի մակերեսից: Դա արդյունք է այն բանի, որ ցանկացած հեղուկի մոլեկուլները անընդհատ շարժվում են։ Ընդ որում, մոլեկուլների արագությունը տարբեր է։ Բավականաչափ բարձր արագությամբ մոլեկուլները, հայտնվելով մակերեսի վրա, կարող են հաղթահարել այլ մոլեկուլների ձգողական ուժը և հայտնվել օդում: Ջրի մոլեկուլները, առանձին-առանձին օդում, կազմում են գոլորշի: Նրանց աչքերով անհնար է տեսնել զույգերին։ Այն, ինչ մենք տեսնում ենք որպես ջրային մառախուղ, արդեն խտացման արդյունք է (գոլորշիացմանը հակառակ գործընթաց), երբ սառչելիս գոլորշին հավաքվում է փոքրիկ կաթիլների տեսքով:

Գոլորշիացման արդյունքում հեղուկն ինքնին սառչում է, քանի որ ամենաարագ մոլեկուլները լքում են այն: Ինչպես գիտեք, ջերմաստիճանը ճշգրտորեն որոշվում է նյութի մոլեկուլների շարժման արագությամբ, այսինքն՝ նրանց կինետիկ էներգիայով։

Գոլորշիացման արագությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից. Նախ, դա կախված է հեղուկի ջերմաստիճանից: Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի արագ է գոլորշիացումը: Սա հասկանալի է, քանի որ մոլեկուլներն ավելի արագ են շարժվում, ինչը նշանակում է, որ նրանց համար ավելի հեշտ է փախչել մակերեսից։ Գոլորշիացման արագությունը կախված է նյութից: Որոշ նյութերում մոլեկուլներն ավելի ուժեղ են ձգվում, և, հետևաբար, նրանց համար ավելի դժվար է դուրս թռչել, մինչդեռ մյուսներում դրանք ավելի թույլ են, և, հետևաբար, ավելի հեշտությամբ հեռանում են հեղուկից: Գոլորշիացումը կախված է նաև մակերեսի մակերեսից, գոլորշով օդի հագեցվածությունից և քամուց:

Ամենակարևորը, որը տարբերում է գոլորշիացումը եռումից, այն է, որ գոլորշիացումը տեղի է ունենում ցանկացած ջերմաստիճանում, և դա տեղի է ունենում միայն հեղուկի մակերեսից:

Ի տարբերություն գոլորշիացման, եռումը տեղի է ունենում միայն որոշակի ջերմաստիճանում: Հեղուկ վիճակում գտնվող յուրաքանչյուր նյութ ունի իր եռման կետը: Օրինակ՝ նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում ջուրը եռում է 100 °C, իսկ ալկոհոլը՝ 78 °C։ Այնուամենայնիվ, քանի որ մթնոլորտային ճնշումը նվազում է, բոլոր նյութերի եռման կետը փոքր-ինչ նվազում է:

Երբ ջուրը եռում է, դրա մեջ լուծված օդն ազատվում է։ Քանի որ անոթը սովորաբար տաքացվում է ներքևից, ջրի ստորին շերտերում ջերմաստիճանն ավելի բարձր է, և այնտեղ սկզբում առաջանում են փուչիկներ։ Ջուրը գոլորշիանում է այս պղպջակների մեջ և դրանք հագեցած են ջրի գոլորշիով:

Քանի որ փուչիկները ավելի թեթև են, քան ջուրը, նրանք բարձրանում են դեպի վեր: Քանի որ ջրի վերին շերտերը չեն տաքացել մինչև եռման աստիճանը, փուչիկները սառչում են, և դրանցում եղած գոլորշին նորից խտանում է ջրի մեջ, փուչիկները ծանրանում են և նորից սուզվում։

Երբ հեղուկի բոլոր շերտերը տաքացվում են մինչև եռման ջերմաստիճանը, փուչիկները այլևս չեն իջնում, այլ բարձրանում են մակերես և պայթում։ Դրանցից գոլորշին հայտնվում է օդում։ Այսպիսով, եռման ժամանակ գոլորշիացման գործընթացը տեղի է ունենում ոչ թե հեղուկի մակերեսի վրա, այլ դրա ամբողջ հաստությամբ առաջացող օդային փուչիկների մեջ։ Ի տարբերություն գոլորշիացման, եռումը հնարավոր է միայն որոշակի ջերմաստիճանում։

Պետք է հասկանալ, որ երբ հեղուկը եռում է, նրա մակերեսից նույնպես նորմալ գոլորշիացում է տեղի ունենում։

Ինչն է որոշում հեղուկի գոլորշիացման արագությունը:

Գոլորշիացման արագության չափանիշը հեղուկի ազատ մակերևույթի միավորից մեկ միավոր ժամանակում դուրս եկող նյութի քանակությունն է: Անգլիացի ֆիզիկոս և քիմիկոս Դ. Դալթոնը ին վաղ XIXՎ. պարզվել է, որ գոլորշիացման արագությունը համաչափ է գոլորշիացող հեղուկի ջերմաստիճանում հագեցած գոլորշու ճնշման և հեղուկի վերևում գոյություն ունեցող իրական գոլորշու իրական ճնշման տարբերությանը: Եթե ​​հեղուկը և գոլորշին հավասարակշռված են, ապա գոլորշիացման արագությունը զրո է: Ավելի ճիշտ, դա տեղի է ունենում, բայց հակառակ գործընթացը նույնպես տեղի է ունենում նույն արագությամբ. խտացում(նյութի անցում գազային կամ գոլորշի վիճակից հեղուկի): Գոլորշիացման արագությունը կախված է նաև նրանից, թե դա տեղի է ունենում հանգիստ կամ շարժվող մթնոլորտում. դրա արագությունը մեծանում է, եթե ստացված գոլորշին դուրս է մղվում օդային հոսքով կամ դուրս է մղվում պոմպի միջոցով:

Եթե ​​գոլորշիացումը տեղի է ունենում հեղուկ լուծույթից, ապա տարբեր նյութեր գոլորշիանում են տարբեր արագությամբ: Տվյալ նյութի գոլորշիացման արագությունը նվազում է կողմնակի գազերի, օրինակ՝ օդի ճնշման հետ։ Հետևաբար, գոլորշիացումը դեպի դատարկություն տեղի է ունենում ամենաբարձր արագությամբ: Ընդհակառակը, նավի մեջ օտար, իներտ գազ ավելացնելով, գոլորշիացումը կարող է զգալիորեն դանդաղեցնել:

Երբեմն գոլորշիացումը կոչվում է նաև սուբլիմացիա կամ սուբլիմացիա, այսինքն՝ պինդ մարմնի անցումը գազային վիճակի: Նրանց գրեթե բոլոր նախշերը իսկապես նման են: Սուբլիմացիայի ջերմությունը ավելի մեծ է, քան գոլորշիացման ջերմությունը մոտավորապես միաձուլման ջերմությամբ:

Այսպիսով, գոլորշիացման արագությունը կախված է.

1. Մի տեսակ հեղուկ։ Այն հեղուկը, որի մոլեկուլները ավելի քիչ ուժով գրավում են միմյանց, ավելի արագ է գոլորշիանում։ Իսկապես, այս դեպքում այն ​​կարող է հաղթահարել ձգողականությունը և դուրս թռչել հեղուկից։ ավելի մեծ թիվմոլեկուլներ.
2. Գոլորշիացումը տեղի է ունենում ավելի արագ, որքան բարձր է հեղուկի ջերմաստիճանը: Որքան բարձր է հեղուկի ջերմաստիճանը, այնքան շատ է նրա մեջ արագ շարժվող մոլեկուլների թիվը, որոնք կարող են հաղթահարել շրջապատող մոլեկուլների գրավիչ ուժերը և հեռանալ հեղուկի մակերեսից։
3. Հեղուկի գոլորշիացման արագությունը կախված է նրա մակերեսի մակերեսից: Այս պատճառը բացատրվում է նրանով, որ հեղուկը գոլորշիանում է մակերևույթից, և որքան մեծ է հեղուկի մակերեսը, այնքան մեծ է մոլեկուլների քանակը, որոնք միաժամանակ թռչում են դրանից դեպի օդ։
4. Հեղուկի գոլորշիացումն ավելի արագ է տեղի ունենում քամու հետ: Մոլեկուլների հեղուկից գոլորշու անցման հետ միաժամանակ տեղի է ունենում նաև հակառակ գործընթացը։ Պատահականորեն շարժվելով հեղուկի մակերեսով, որոշ մոլեկուլներ, որոնք թողել են այն, նորից վերադառնում են այնտեղ: Ուստի փակ տարայի մեջ հեղուկի զանգվածը չի փոխվում, թեև հեղուկը շարունակում է գոլորշիանալ։

Եզրակացություններ

Մենք ասում ենք, որ ջուրը գոլորշիանում է: Բայց ի՞նչ է սա նշանակում։ Գոլորշիացումն այն գործընթացն է, որով օդում հեղուկը արագ դառնում է գազ կամ գոլորշի: Շատ հեղուկներ շատ արագ գոլորշիանում են, շատ ավելի արագ, քան ջուրը: Սա վերաբերում է ալկոհոլին, բենզինին և ամոնիակին։ Որոշ հեղուկներ, օրինակ՝ սնդիկը, շատ դանդաղ են գոլորշիանում։

Ինչն է առաջացնում գոլորշիացում: Սա հասկանալու համար անհրաժեշտ է ինչ-որ բան հասկանալ նյութի էության մասին: Որքան գիտենք, յուրաքանչյուր նյութ կազմված է մոլեկուլներից։ Այս մոլեկուլների վրա գործում են երկու ուժեր. Դրանցից մեկը համախմբվածությունն է, որը գրավում է նրանց միմյանց: Մյուսը առանձին մոլեկուլների ջերմային շարժումն է, որի պատճառով նրանք հեռանում են միմյանցից:

Եթե ​​կպչուն ուժն ավելի մեծ է, ապա նյութը մնում է պինդ վիճակում։ Եթե ​​ջերմային շարժումն այնքան ուժեղ է, որ գերազանցում է համախմբվածությունը, ապա նյութը դառնում է կամ գազ։ Եթե ​​երկու ուժերը մոտավորապես հավասարակշռված են, ապա մենք ունենք հեղուկ:

Ջուրն, իհարկե, հեղուկ է։ Բայց հեղուկի մակերեսին կան մոլեկուլներ, որոնք այնքան արագ են շարժվում, որ հաղթահարում են կպչման ուժը և թռչում տիեզերք: Մոլեկուլների հեռանալու գործընթացը կոչվում է գոլորշիացում:

Ինչո՞ւ է ջուրն ավելի արագ գոլորշիանում, երբ այն ենթարկվում է արևի կամ տաքանում: Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի ինտենսիվ է ջերմային շարժումը հեղուկում: Սա նշանակում է, որ ավելի ու ավելի շատ մոլեկուլներ ստանում են բավականաչափ արագություն՝ հեռու թռչելու համար: Քանի որ ամենաարագ մոլեկուլները հեռանում են, մնացած մոլեկուլների արագությունը միջինում դանդաղում է: Ինչու՞ է մնացած հեղուկը սառչում գոլորշիացման միջոցով:

Այսպիսով, երբ ջուրը չորանում է, դա նշանակում է, որ այն վերածվել է գազի կամ գոլորշու և դարձել օդի մի մասը:

Եթե ​​ջրի տարան բաց թողնեք, որոշ ժամանակ անց ջուրը գոլորշիանա։ Եթե ​​դուք անում եք նույն փորձը էթիլային սպիրտկամ բենզին, գործընթացը տեղի է ունենում մի փոքր ավելի արագ: Եթե ​​բավականաչափ հզոր այրիչի վրա ջուր տաքացնեք, ջուրը կեռա։

Այս բոլոր երևույթները գոլորշիացման, հեղուկի գոլորշի վերածելու հատուկ դեպք են։ Գոլորշիացման երկու տեսակ կագոլորշիացում և եռում:

Ինչ է գոլորշիացումը

Գոլորշիացումը հեղուկի մակերևույթից գոլորշի առաջացումն է։ Գոլորշիացումը կարելի է բացատրել հետևյալ կերպ.

Բախումների ժամանակ մոլեկուլների արագությունները փոխվում են։ Հաճախ կան մոլեկուլներ, որոնց արագությունն այնքան մեծ է, որ նրանք հաղթահարում են հարեւան մոլեկուլների ձգողականությունը և պոկվում հեղուկի մակերեսից։ (Նյութի մոլեկուլային կառուցվածքը): Քանի որ նույնիսկ փոքր ծավալի հեղուկում կան շատ մոլեկուլներ, նման դեպքերը բավականին հաճախ են տեղի ունենում, և կա անընդհատ գոլորշիացման գործընթաց։

Հեղուկի մակերեւույթից անջատված մոլեկուլները դրա վերեւում գոլորշի են կազմում։ Նրանցից ոմանք, քաոսային շարժման պատճառով, վերադառնում են հեղուկ: Հետևաբար, գոլորշիացումն ավելի արագ է տեղի ունենում, եթե կա քամի, քանի որ այն գոլորշին հեռացնում է հեղուկից (այստեղ տեղի է ունենում նաև քամու միջոցով հեղուկի մակերևույթից մոլեկուլների «գրավման» և անջատման երևույթը):

Հետևաբար, փակ անոթում գոլորշիացումը արագորեն դադարում է. մոլեկուլների թիվը, որոնք «դուրս են գալիս» մեկ միավորի ժամանակ, հավասարվում է հեղուկին «վերադարձած» մոլեկուլների թվին:

Գոլորշիացման արագությունկախված է հեղուկի տեսակից. որքան քիչ ձգողություն հեղուկի մոլեկուլների միջև, այնքան ավելի ինտենսիվ է գոլորշիացումը:

Որքան մեծ է հեղուկի մակերեսը, այնքան ավելի շատ մոլեկուլներ հնարավորություն կունենան թողնել այն: Սա նշանակում է, որ գոլորշիացման ինտենսիվությունը կախված է հեղուկի մակերեսից:

Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ մոլեկուլների արագությունը մեծանում է։ Հետեւաբար, որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի ինտենսիվ է գոլորշիացումը:

Ինչ է եռում

Եռացումը ինտենսիվ գոլորշիացում է, որը տեղի է ունենում հեղուկի տաքացման, դրա մեջ գոլորշու փուչիկների առաջացման, մակերեսի վրա լողացող և այնտեղ պայթելու արդյունքում:

Եռման ժամանակ հեղուկի ջերմաստիճանը մնում է հաստատուն։

Եռման կետը հեղուկի եռման ջերմաստիճանն է: Սովորաբար, երբ խոսում ենք տվյալ հեղուկի եռման կետի մասին, նկատի ունենք այն ջերմաստիճանը, որով այդ հեղուկը եռում է նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում։

Գոլորշացման ժամանակ հեղուկից անջատված մոլեկուլները խլում են նրանից ներքին էներգիայի մի մասը։ Հետեւաբար, երբ հեղուկը գոլորշիանում է, այն սառչում է:

Գոլորշիացման հատուկ ջերմություն

Նյութի միավոր զանգվածը գոլորշիացնելու համար պահանջվող ջերմության քանակությունը բնութագրող ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է գոլորշիացման հատուկ ջերմություն: (այս թեմայի ավելի մանրամասն վերլուծության համար հետևեք հղմանը)

SI համակարգում այս մեծության չափման միավորը J/kg է: Այն նշվում է L տառով:

Բնության մեջ նյութերը կարող են լինել ագրեգացման երեք վիճակներից մեկում՝ պինդ, հեղուկ և գազային: Անցումը առաջինից երկրորդին և հակառակը կարելի է դիտարկել ամեն օր, հատկապես ձմռանը։ Այնուամենայնիվ, հեղուկի վերածումը գոլորշու, որը հայտնի է որպես գոլորշիացման գործընթաց, հաճախ անտեսանելի է աչքի համար: Չնայած իր թվացյալ աննշանությանը, այն կարևոր դեր է խաղում մարդու կյանքում: Այսպիսով, եկեք պարզենք այս մասին ավելին:

Գոլորշիացում - ինչ է դա:

Ամեն անգամ, երբ որոշում եք թեյնիկը եռացնել թեյի կամ սուրճի համար, կարող եք դիտել, թե ինչպես է 100 °C ջերմաստիճանը հասնելուց հետո ջուրը վերածվում գոլորշու: Սա հենց այն է, ինչ կա գործնական օրինակգոլորշացման գործընթացը (որոշ նյութի անցում գազային վիճակի):

Գոլորշիացման երկու տեսակ կա՝ եռացող և գոլորշիացում։ Առաջին հայացքից դրանք նույնական են, բայց սա տարածված թյուր կարծիք է։

Գոլորշիացումը նյութի մակերևույթից գոլորշի առաջացումն է, իսկ եռումը նրա ամբողջ ծավալից գոլորշի առաջացումն է։

Գոլորշիացում և եռում. ո՞րն է տարբերությունը

Թեև գոլորշիացման և եռման գործընթացները երկուսն էլ հանգեցնում են հեղուկի գազային վիճակի, արժե հիշել նրանց միջև եղած երկու կարևոր տարբերությունները:

• Եռացումը ակտիվ գործընթաց է, որը տեղի է ունենում որոշակի ջերմաստիճանում: Յուրաքանչյուր նյութի համար այն եզակի է և կարող է փոխվել միայն մթնոլորտային ճնշման նվազմամբ: Նորմալ պայմաններում ջուրը պետք է եռա 100 °C, զտված արևածաղկի ձեթի համար՝ 227 °C, չմաքրված արևածաղկի ձեթի համար՝ 107 °C։ Ընդհակառակը, ալկոհոլին ավելի շատ է պետք ցածր ջերմաստիճան-78 °C. Գոլորշիացման ջերմաստիճանը կարող է լինել ցանկացած, և այն, ի տարբերություն եռման, տեղի է ունենում անընդհատ։
• Գործընթացների միջև երկրորդ էական տարբերությունն այն է, որ եռման ժամանակ գոլորշիացումը տեղի է ունենում հեղուկի ամբողջ հաստությամբ: Մինչդեռ ջրի կամ այլ նյութերի գոլորշիացումը տեղի է ունենում միայն դրանց մակերեսից։ Ի դեպ, եռման գործընթացը միշտ միաժամանակ ուղեկցվում է գոլորշիացմամբ։

Սուբլիմացիայի գործընթաց

Ենթադրվում է, որ գոլորշիացումը հեղուկից ագրեգացման գազային վիճակի անցում է։ Այնուամենայնիվ, մեջ հազվադեպ դեպքերում, շրջանցելով հեղուկը, գոլորշիացումը հնարավոր է անմիջապես պինդ վիճակից գազային վիճակի։ Այս գործընթացը կոչվում է սուբլիմացիա:

Այս բառը ծանոթ է բոլորին, ովքեր երբևէ լուսանկարչական սրահում իրենց սիրելի լուսանկարով գավաթ կամ շապիկ են պատվիրել։ Պատկերը գործվածքի կամ կերամիկայի վրա մշտապես կիրառելու համար օգտագործվում է այս տեսակի գոլորշիացում, տպագրության այս տեսակը կոչվում է սուբլիմացիա։

Նաև նման գոլորշիացումը հաճախ օգտագործվում է մրգերի և բանջարեղենի արդյունաբերական չորացման և սուրճ պատրաստելու համար:

Թեև սուբլիմացիան շատ ավելի քիչ է տարածված, քան հեղուկի գոլորշիացումը, այն երբեմն կարելի է դիտարկել առօրյա կյանքում: Այսպիսով, ձմռանը չորանալու համար կախված լվացված թաց լվացքն անմիջապես սառչում է և դառնում կոշտ: Այնուամենայնիվ, աստիճանաբար այս կոշտությունը վերանում է, և ամեն ինչ չորանում է: Այս դեպքում սառցե վիճակից ջուրը, շրջանցելով հեղուկ փուլը, անմիջապես անցնում է գոլորշու մեջ։

Ինչպե՞ս է տեղի ունենում գոլորշիացում:

Ինչպես ֆիզիկական և քիմիական գործընթացներ, գլխավոր դերըմոլեկուլները դեր են խաղում գոլորշիացման գործընթացում:

Հեղուկների մեջ դրանք գտնվում են իրար շատ մոտ, բայց չունեն ֆիքսված տեղակայում։ Դրա շնորհիվ նրանք կարող են «ճանապարհորդել» հեղուկի ողջ տարածքում և տարբեր արագություններով: Դա ձեռք է բերվում այն ​​բանի շնորհիվ, որ շարժման ընթացքում նրանք բախվում են միմյանց և դրանց արագությունը փոխվում է այդ բախումների պատճառով։ Բավականաչափ արագ դառնալով՝ ամենաակտիվ մոլեկուլները կարողանում են բարձրանալ նյութի մակերես և, հաղթահարելով այլ մոլեկուլների ձգողական ուժը, հեռանալ հեղուկից։ Այսպես գոլորշիանում է ջուրը կամ մեկ այլ նյութ և առաջանում գոլորշի։ Դա մի քիչ նման չէ՞ տիեզերք հրթիռ թռչելուն:

Թեև ամենաակտիվ մոլեկուլները հեղուկից գոլորշի են անցնում, նրանց մնացած «եղբայրները» շարունակում են մնալ մշտական ​​շարժման մեջ։ Աստիճանաբար նրանք ձեռք են բերում անհրաժեշտ արագություն՝ գրավչությունը հաղթահարելու և ագրեգացիայի այլ վիճակի անցնելու համար։

Աստիճանաբար և անընդհատ թողնելով հեղուկը՝ մոլեկուլները դրա համար օգտագործում են նրա ներքին էներգիան և այն նվազում է։ Եվ սա ուղղակիորեն ազդում է նյութի ջերմաստիճանի վրա՝ այն նվազում է: Այդ իսկ պատճառով բաժակում սառեցնող թեյի քանակը փոքր-ինչ նվազում է։

Գոլորշիացման պայմանները

Դիտարկելով ջրափոսերը անձրևից հետո՝ կնկատեք, որ դրանցից մի քանիսն ավելի արագ են չորանում, իսկ ոմանք ավելի երկար են տևում։ Քանի որ դրանց չորացումը գոլորշիացման գործընթաց է, մենք կարող ենք օգտագործել այս օրինակը՝ դրա համար անհրաժեշտ պայմանները հասկանալու համար։

• Գոլորշիացման արագությունը կախված է գոլորշիացվող նյութի տեսակից, քանի որ դրանցից յուրաքանչյուրն ունի յուրահատուկ բնութագրեր, որոնք ազդում են այն ժամանակի վրա, որի ընթացքում նրա մոլեկուլները ամբողջությամբ վերածվում են գազային վիճակի: Եթե ​​բաց թողնեք նույն քանակությամբ հեղուկով լցված 2 միանման շիշ (մեկը պարունակում է սպիրտ C2H5OH, մյուսը՝ ջուր H2O), ապա առաջին տարան ավելի արագ կդատարկվի։ Քանի որ, ինչպես վերը նշվեց, ալկոհոլի գոլորշիացման ջերմաստիճանը ավելի ցածր է, ինչը նշանակում է, որ այն ավելի արագ է գոլորշիանալու։
• Երկրորդ բանը, որից կախված է գոլորշիացումը, ջերմաստիճանն է միջավայրըև գոլորշիացված նյութի եռման կետը: Որքան բարձր լինի առաջինը և ցածր լինի երկրորդը, այնքան ավելի արագ հեղուկը կարող է հասնել դրան և վերածվել գազային վիճակի։ Այդ իսկ պատճառով, գոլորշիացման հետ կապված որոշ քիմիական ռեակցիաներ իրականացնելիս նյութերը հատուկ տաքացվում են։
• Մեկ այլ պայման, որից կախված է գոլորշիացումը, նյութի մակերեսն է, որից այն առաջանում է: Որքան մեծ է այն, այնքան ավելի արագ է տեղի ունենում գործընթացը: Հաշվի առնելով տարբեր օրինակներգոլորշիացում, կարելի է նորից մտածել թեյի մասին: Այն հաճախ լցնում են ափսեի մեջ, որպեսզի սառչի։ Այնտեղ ըմպելիքն ավելի արագ էր սառչում, քանի որ հեղուկի մակերեսը մեծացավ (ափսեի տրամագիծն ավելի մեծ է, քան բաժակի տրամագիծը):
• Եվ կրկին թեյի մասին. Այն ավելի արագ սառեցնելու մեկ այլ հայտնի միջոց է փչել դրա վրա: Ինչպես կարող եք նկատել, որ քամու առկայությունը (օդի շարժումը) այն է, ինչից կախված է նաև գոլորշիացումը: Որքան մեծ է քամու արագությունը, այնքան ավելի արագ հեղուկի մոլեկուլները կվերածվեն գոլորշու:
• Նաև ազդում է գոլորշիացման արագության վրա մթնոլորտային ճնշումորքան ցածր է, այնքան մոլեկուլներն ավելի արագ են տեղափոխվում մի վիճակից մյուսը:

Խտացում և սուբլիմացիա

Գոլորշի վերածվելուց հետո մոլեկուլները չեն դադարում շարժվել։ Ագրեգացման նոր վիճակում նրանք սկսում են բախվել օդի մոլեկուլների հետ։ Դրա պատճառով նրանք երբեմն կարող են վերադառնալ հեղուկ (խտացում) կամ պինդ (դեսուբլիմացիա):

Երբ գոլորշիացման և խտացման (դեսուբլիմացիայի) գործընթացները համարժեք են միմյանց, դա կոչվում է դինամիկ հավասարակշռություն: Եթե գազային նյութմեջ է դինամիկ հավասարակշռությունիր նման բաղադրության հեղուկով կոչվում է հագեցած գոլորշի։

Գոլորշիացում և մարդ

Հաշվի առնելով գոլորշիացման տարբեր օրինակներ՝ չի կարելի չհիշել այս գործընթացի ազդեցությունը մարդու օրգանիզմի վրա։

Ինչպես գիտեք, 42,2 °C մարմնի ջերմաստիճանի դեպքում մարդու արյան սպիտակուցը մակարդվում է, ինչը հանգեցնում է մահվան։ Ջերմություն մարդու մարմինկարող է ոչ միայն վարակի պատճառով, այլև ֆիզիկական աշխատանք կատարելիս, սպորտով զբաղվելիս կամ տաք սենյակում մնալիս։

Օրգանիզմին հաջողվում է պահպանել նորմալ գործելու համար ընդունելի ջերմաստիճան՝ շնորհիվ ինքնասառեցման համակարգի՝ քրտնարտադրության։ Եթե ​​մարմնի ջերմաստիճանը բարձրանում է, քրտինքը դուրս է գալիս մաշկի ծակոտիներով, այնուհետև այն գոլորշիանում է։ Այս գործընթացը օգնում է «այրել» ավելորդ էներգիան և օգնում է սառեցնել մարմինը և նորմալացնել նրա ջերմաստիճանը:

Ի դեպ, ահա թե ինչու պետք չէ անվերապահորեն հավատալ այն գովազդներին, որոնք քրտինքը ներկայացնում են որպես հիմնական աղետ։ ժամանակակից հասարակությունև փորձում են միամիտ գնորդներին վաճառել ամենատարբեր նյութեր՝ դրանից ազատվելու համար։ Անհնար է ստիպել մարմնին քիչ քրտնել՝ չխախտելով նրա բնականոն աշխատանքը, իսկ լավ դեզոդորանտը կարող է միայն քողարկել քրտինքի տհաճ հոտը։ Ուստի հակաքրտինքային միջոցների, տարբեր դիմափոշուներ ու փոշիներ օգտագործելով՝ կարող եք անուղղելի վնաս հասցնել օրգանիզմին։ Ի վերջո, այս նյութերը խցանում են ծակոտիները կամ նեղացնում են քրտինքի գեղձերի արտազատվող խողովակները, ինչը նշանակում է, որ նրանք զրկում են մարմնին ջերմաստիճանը վերահսկելու ունակությունից: Այն դեպքերում, երբ հակաքրտինքային միջոցների օգտագործումը դեռ անհրաժեշտ է, նախ պետք է խորհրդակցեք ձեր բժշկի հետ:

Գոլորշիացման դերը բույսերի կյանքում

Ինչպես գիտեք, ոչ միայն մարդիկ են 70% ջուր, այլ նաև բույսերը, իսկ որոշները, ինչպես բողկը, կազմում են 90%: Ուստի նրանց համար գոլորշիացումը նույնպես կարևոր է։

Ջուրը բույսի օրգանիզմ մտնող օգտակար (և վնասակար) նյութերի հիմնական աղբյուրներից մեկն է։ Սակայն, որպեսզի այդ նյութերը ներծծվեն, անհրաժեշտ է արևի լույս. Բայց շոգ օրերին արևը կարող է ոչ միայն տաքացնել բույսը, այլև գերտաքացնել այն՝ դրանով իսկ ոչնչացնելով այն։

Որպեսզի դա տեղի չունենա, ֆլորայի ներկայացուցիչները կարող են ինքնուրույն սառչել (նման մարդկային գործընթացքրտնարտադրություն): Այլ կերպ ասած, երբ բույսերը գերտաքանում են, նրանք գոլորշիացնում են ջուրը և այդպիսով սառչում: Ահա թե ինչու ամռանը մեծ ուշադրություն է դարձվում այգիների և բանջարանոցների ջրելուն։

Ինչպես է գոլորշիացումը օգտագործվում արդյունաբերության մեջ և տանը

Քիմիական և սննդի արդյունաբերությունԳոլորշիացումը անփոխարինելի գործընթաց է։ Ինչպես նշվեց վերևում, դա ոչ միայն օգնում է ջրազրկել շատ ապրանքներ (խոնավությունը գոլորշիացնել դրանցից), ինչը մեծացնում է դրանց պահպանման ժամկետը. բայց նաև օգնում է արտադրել իդեալական դիետիկ արտադրանք (ավելի քիչ քաշ և կալորիա, սննդանյութերի ավելի բարձր պարունակությամբ):

Գոլորշիացում (հատկապես սուբլիմացիա) օգտագործվում է նաև տարբեր նյութերի մաքրման համար։

Կիրառման մեկ այլ ոլորտ է օդորակումը:

Մի մոռացեք բժշկության մասին. Ի վերջո, ինհալացիայի գործընթացը (դեղորայքային դեղամիջոցներով հագեցած գոլորշու ինհալացիա) նույնպես հիմնված է գոլորշիացման գործընթացի վրա։

Վտանգավոր գոլորշիներ

Սակայն, ինչպես ցանկացած գործընթաց, սա նույնպես ունի բացասական կողմեր։ Ի վերջո, ոչ միայն օգտակար նյութերը կարող են վերածվել գոլորշու և ներշնչվել մարդկանց և կենդանիների կողմից, այլ նաև մահացու: Իսկ ամենացավալին այն է, որ դրանք անտեսանելի են, ինչը նշանակում է, որ մարդը միշտ չէ, որ գիտի, որ իրեն ենթարկվել է թույնի։ Այդ իսկ պատճառով պետք է խուսափել վտանգավոր նյութերով աշխատող գործարաններում և ձեռնարկություններում առանց պաշտպանիչ դիմակների և կոստյումների մնալուց։

Ցավոք, վնասակար գոլորշիները նույնպես կարող են թաքնվել տանը: Ի վերջո, եթե կահույքը, պաստառը, լինոլեումը կամ այլ իրեր պատրաստված են էժանագին նյութերից՝ վատ տեխնոլոգիայով, դրանք ի վիճակի են օդ արտանետելու տոքսիններ, որոնք աստիճանաբար «կթունավորեն» իրենց տերերին։ Ուստի ցանկացած ապրանք գնելիս արժե նայել այն նյութերի որակի վկայականը, որոնցից այն պատրաստված է։

Ստավրոպոլի Չեռնիշովայի Քրիստինա MBOU թիվ 27 միջնակարգ դպրոցի 9B դասարանի աշակերտուհի։

Այս թեման հետազոտական ​​աշխատանք- Գոլորշիացման արագության կախվածության ուսումնասիրություն տարբեր արտաքին պայմաններից. Այս խնդիրը մնում է արդիական տարբեր տեխնոլոգիական ոլորտներում և մեզ շրջապատող բնության մեջ։ Բավական է նշել, որ բնության մեջ ջրի շրջապտույտը տեղի է ունենում գոլորշիացման և ծավալային խտացման փուլերով: Ջրի ցիկլն իր հերթին որոշում է այնպիսի կարևոր երևույթներ, ինչպիսիք են արևի ազդեցությունը մոլորակի վրա կամ պարզապես կենդանի էակների բնականոն գոյությունն ընդհանրապես։

ՎարկածԳոլորշիացման արագությունը կախված է նյութի տեսակից, հեղուկի մակերեսի մակերեսից և օդի ջերմաստիճանից, նրա մակերևույթի վերևում շարժվող օդային հոսանքների առկայությունից:

Ներբեռնել:

Նախադիտում:

ՔԱՂԱՔԱՊԵՏԱԿԱՆ ԲՅՈՒՋԵՏԱՅԻՆ ՈՒՍ. ՀԱՍՏԱՏՈՒԹՅՈՒՆ

ԹԻՎ 27 ՄԻՋՆԱԿԱՐԳ ԴՊՐՈՑ

Հետազոտական ​​աշխատանք.

«Գոլորշիացում և այս գործընթացի վրա ազդող գործոններ»

Ավարտեց՝ 9Բ դասարանի աշակերտ

Չերնիշովա Քրիստինա.

Ուսուցիչ՝ Վետրովա Լ.Ի.

Ստավրոպոլ

2013

I. Ներածություն……………………………………………………………………………………………………….3

II Տեսական մաս…………………………………………………………………………………………………………

1. Մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմնական դրույթները……………………4

2. Ջերմաստիճանը…………………………………………………………………………

3. Նյութի հեղուկ վիճակի բնութագրերը……………………………………….

4. Ներքին էներգիա………………………………………………………………..8

5. Գոլորշիացում………………………………………………………………………………..10

III.Հետազոտական ​​մաս………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

IV. Եզրակացություն…………………………………………………………………………………..21

V. Գրականություն……………………………………………………………………………….22

Ներածություն

Այս հետազոտական ​​աշխատանքի թեման է ուսումնասիրել գոլորշիացման արագության կախվածությունը տարբեր արտաքին պայմաններից: Այս խնդիրը մնում է արդիական տարբեր տեխնոլոգիական ոլորտներում և մեզ շրջապատող բնության մեջ։ Բավական է նշել, որ բնության մեջ ջրի շրջապտույտը տեղի է ունենում գոլորշիացման և ծավալային խտացման փուլերով: Ջրի ցիկլն իր հերթին որոշում է այնպիսի կարևոր երևույթներ, ինչպիսիք են արևի ազդեցությունը մոլորակի վրա կամ պարզապես կենդանի էակների բնականոն գոյությունն ընդհանրապես։

Արդյունաբերական պրակտիկայում գոլորշիացումը լայնորեն օգտագործվում է նյութերի մաքրման, նյութերի չորացման, հեղուկ խառնուրդների բաժանման և օդորակման համար: Ձեռնարկությունների շրջանառվող ջրամատակարարման համակարգերում օգտագործվում է գոլորշիացնող ջրի սառեցում:

Կարբյուրատորային և դիզելային շարժիչներում վառելիքի մասնիկների չափի բաշխումը որոշում է դրանց այրման արագությունը և, հետևաբար, շարժիչի շահագործման գործընթացը: Կոնդենսացիոն մառախուղները ոչ միայն առաջացնում են ջրային գոլորշի տարբեր վառելանյութերի այրման ժամանակ, այլ ձևավորվում են բազմաթիվ կոնդենսացիոն միջուկներ, որոնք կարող են ծառայել որպես այլ գոլորշիների խտացման կենտրոններ։ Այս բարդ գործընթացները որոշում են շարժիչների արդյունավետությունը և վառելիքի կորուստը: Այս երևույթների ուսումնասիրության մեջ լավագույն արդյունքների հասնելը կարող է տեղեկատվություն ծառայել մեր երկրում տեխնիկական առաջընթացի շարժման համար։

Այսպիսով , այս աշխատանքի նպատակը- ուսումնասիրել գոլորշիացման արագության կախվածությունը շրջակա միջավայրի տարբեր գործոններից և, օգտագործելով գրաֆիկները և ուշադիր դիտարկումները, նկատել օրինաչափությունները:

Վարկած Գոլորշիացման արագությունը կախված է նյութի տեսակից, հեղուկի մակերեսի մակերեսից և օդի ջերմաստիճանից, նրա մակերևույթի վերևում շարժվող օդային հոսանքների առկայությունից:

Հետազոտությունն իրականացնելիս մենք օգտագործել ենք տարբեր պարզ գործիքներ՝ ջերմաչափ, ինչպես նաև ինտերնետային ռեսուրսներ և այլ գրականություն։

II Տեսական մաս.

1. Մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմնական սկզբունքները

Բնության և տեխնիկայի մեջ հայտնաբերված նյութերի հատկությունները բազմազան են և բազմազան. ապակին թափանցիկ է և փխրուն, իսկ պողպատը առաձգական է և անթափանց, պղինձն ու արծաթը ջերմության և էլեկտրականության լավ հաղորդիչներ են, բայց ճենապակն ու մետաքսը վատ են և այլն:

Ինչպիսին է այն ներքին կառուցվածքըորևէ նյութ. Արդյո՞ք այն պինդ (շարունակական) է, թե՞ ունի հատիկավոր (դիսկրետ) կառուցվածք, որը նման է ավազակույտի կառուցվածքին:

Նյութի կառուցվածքի հարցը բարձրացվել է դեռևս Հին ՀունաստանԱյնուամենայնիվ, փորձարարական տվյալների բացակայությունը անհնարին դարձրեց դրա լուծումը, և երկար ժամանակ (ավելի քան երկու հազար տարի) հնարավոր չէր ստուգել նյութի կառուցվածքի մասին փայլուն ենթադրությունները, որոնք արտահայտել էին հին հույն մտածողներ Լևկիպուսը և Դեմոկրիտը (460- 370 մ.թ.ա.), ով սովորեցնում էր, որ բնության մեջ ամեն ինչ կազմված է մշտական ​​շարժման մեջ գտնվող ատոմներից։ Նրանց ուսմունքը հետագայում մոռացվեց, և միջնադարում նյութն արդեն համարվում էր շարունակական, և մարմինների վիճակի փոփոխությունները բացատրվում էին անկշիռ հեղուկների օգնությամբ, որոնցից յուրաքանչյուրը անձնավորված էր. կոնկրետ սեփականություննշանակություն ունի և կարող էր և՛ մտնել, և՛ դուրս գալ մարմին: Օրինակ, ենթադրվում էր, որ մարմնին կալորիականություն ավելացնելով, հակառակը, մարմնի սառեցումը տեղի է ունենում կալորիականության հոսքի պատճառով և այլն:

IN 17-րդ դարի կեսերըՎ. Ֆրանսիացի գիտնական Պ.Գասենդին (1592-1655) վերադարձել է Դեմոկրիտոսի տեսակետներին։ Նա կարծում էր, որ բնության մեջ կան նյութեր, որոնք հնարավոր չէ բաժանել ավելի պարզ բաղադրիչների։ Նման նյութերը այժմ կոչվում են քիմիական տարրերՕրինակ՝ ջրածին, թթվածին, պղինձ և այլն։ Ըստ Գասենդիի՝ յուրաքանչյուր տարր բաղկացած է որոշակի տեսակի ատոմներից։

Բնության մեջ կան համեմատաբար քիչ տարբեր տարրեր, բայց դրանց ատոմները, միավորվելով խմբերի մեջ (դրանց մեջ կարող են լինել նույնական ատոմներ), տալիս են նոր տեսակի նյութի ամենափոքր մասնիկը` մոլեկուլը: Կախված մոլեկուլի ատոմների քանակից և տեսակից՝ ստացվում են տարբեր հատկություններ ունեցող նյութեր։

18-րդ դարում Ի հայտ եկան Մ.Վ.Լոմոնոսովի աշխատանքները՝ դնելով նյութի կառուցվածքի մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմքերը։ Լոմոնոսովը վճռականորեն պայքարում էր ֆիզիկայից հեռացնելու համար անկշիռ հեղուկները, ինչպիսիք են կալորիականությունը, ինչպես նաև սառը, հոտը և այլն ատոմները, որոնք այն ժամանակ լայնորեն օգտագործվում էին համապատասխան երևույթները բացատրելու համար։ Լոմոնոսովն ապացուցեց, որ բոլոր երևույթները բնականաբար բացատրվում են նյութի մոլեկուլների շարժումով և փոխազդեցությամբ։ - |19-րդ դարի սկզբին անգլիացի գիտնական Դ. Դալթոնը (1766-1844) ցույց տվեց, որ օգտագործելով միայն ատոմների և մոլեկուլների մասին պատկերացումները, հնարավոր է բխեցնել և բացատրել փորձերից հայտնի քիմիական օրենքները: Այսպիսով, նա գիտականորեն հիմնավորեց մոլեկուլային կառուցվածքընյութեր. Դալթոնի աշխատանքից հետո ատոմների և մոլեկուլների գոյությունը ճանաչվեց գիտնականների ճնշող մեծամասնության կողմից։

20-րդ դարի սկզբի դրությամբ։ չափվել են նյութի մոլեկուլների շարժման չափերը, զանգվածները և արագությունները, որոշվել է առանձին ատոմների տեղաբաշխումը մոլեկուլներում, մի խոսքով վերջապես ավարտվել է նյութի կառուցվածքի մոլեկուլային կինետիկ տեսության կառուցումը, որի եզրակացությունները եղել են. հաստատվել է բազմաթիվ փորձերով։

Այս տեսության հիմնական դրույթները հետևյալն են.

1) յուրաքանչյուր նյութ բաղկացած է մոլեկուլներից, որոնց միջև կան միջմոլեկուլային տարածություններ.

2) մոլեկուլները միշտ գտնվում են շարունակական պատահական (քաոսային) շարժման մեջ.

3) մոլեկուլների միջև գործում են ինչպես գրավիչ, այնպես էլ վանող ուժեր: Այս ուժերը կախված են մոլեկուլների միջև եղած հեռավորությունից։ Դրանք նշանակալի են միայն շատ փոքր հեռավորությունների վրա և արագորեն նվազում են, քանի որ մոլեկուլները հեռանում են միմյանցից: Այս ուժերի բնույթը էլեկտրական է:

2. Ջերմաստիճանը.

Եթե ​​բոլոր մարմինները բաղկացած են անընդհատ և պատահական շարժվող մոլեկուլներից, ապա ինչպե՞ս կդրսևորվի մոլեկուլների շարժման արագության փոփոխությունը, այսինքն՝ նրանց կինետիկ էներգիան, և ի՞նչ սենսացիաներ կառաջացնեն այդ փոփոխությունները մարդու մոտ։ Պարզվում է, որ մոլեկուլների թարգմանական շարժման միջին կինետիկ էներգիայի փոփոխությունը կապված է մարմինների տաքացման կամ սառեցման հետ։

Հաճախ մարդը մարմնի ջերմությունը որոշում է հպման միջոցով, օրինակ՝ ձեռքով հպվելով ջեռուցման մարտկոցին, ասում ենք՝ ռադիատորը սառը է, տաք կամ տաք։ Այնուամենայնիվ, որոշելը, թե արդյոք մարմինը շոգ է շոշափելով, հաճախ խաբուսիկ է: Երբ ձմռանը մարդը ձեռքով դիպչում է փայտե և մետաղական մարմիններին, նրան թվում է մետաղական առարկաավելի սառը, քան փայտը, չնայած իրականում դրանց ջեռուցումը նույնն է։ Հետևաբար, անհրաժեշտ է սահմանել արժեք, որը օբյեկտիվորեն կգնահատի մարմնի տաքացումը և ստեղծել այն չափող սարք։

Մարմնի տաքացման աստիճանը բնութագրող մեծությունը կոչվում է ջերմաստիճան։ Ջերմաստիճանը չափող սարքը կոչվում է ջերմաչափ։ Ամենատարածված ջերմաչափերի գործողությունը հիմնված է տաքացման ժամանակ մարմինների ընդարձակման և սառեցման ժամանակ սեղմման վրա: Երբ տարբեր ջերմաստիճաններով երկու մարմիններ շփվում են, մարմինների միջև տեղի է ունենում էներգիայի փոխանակում: Այս դեպքում ավելի տաքացած մարմինը (բարձր ջերմաստիճանով) կորցնում է էներգիան, իսկ ավելի քիչ տաքացածը (ցածր ջերմաստիճանով) ստանում է այն։ Մարմինների միջև էներգիայի այս փոխանակումը հանգեցնում է նրանց ջերմաստիճանների հավասարեցմանը և ավարտվում է, երբ մարմինների ջերմաստիճանները հավասարվում են:

Մարդու ջերմության զգացումն առաջանում է այն ժամանակ, երբ նա էներգիա է ստանում շրջակա մարմիններից, այսինքն՝ երբ նրանց ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, քան մարդու ջերմաստիճանը։ Սառը զգացումը կապված է մարդու կողմից շրջակա մարմիններ էներգիայի արտանետման հետ: Վերոնշյալ օրինակում մետաղական մարմինը մարդուն ավելի սառն է թվում, քան փայտեը, քանի որ էներգիան ձեռքից մետաղական մարմիններին ավելի արագ է փոխանցվում, քան փայտեներին, իսկ առաջին դեպքում ձեռքի ջերմաստիճանն ավելի արագ է նվազում։

3. Նյութի հեղուկ վիճակի բնութագրերը.

Հեղուկի մոլեկուլները որոշ ժամանակ տատանվում են պատահականորեն առաջացող հավասարակշռության դիրքի շուրջ, այնուհետև ցատկում նոր դիրքի: Ժամանակը, որի ընթացքում մոլեկուլը տատանվում է հավասարակշռության դիրքի շուրջ, կոչվում է մոլեկուլի «նստված կյանքի» ժամանակ։ Դա կախված է հեղուկի տեսակից և դրա ջերմաստիճանից: Երբ հեղուկը տաքացվում է, «նստված կյանքի» ժամանակը նվազում է:

Եթե ​​հեղուկում բավական փոքր ծավալ է մեկուսացված, ապա «նստված կյանքի» ընթացքում դրանում պահպանվում է հեղուկ մոլեկուլների կարգավորված դասավորվածություն, այսինքն՝ նմանություն կա բյուրեղյա ցանցի։ պինդ նյութեր. Այնուամենայնիվ, եթե դիտարկենք հեղուկի մոլեկուլների դասավորությունը միմյանց նկատմամբ մեծ ծավալի հեղուկում, ապա այն քաոսային է։

Հետևաբար, կարելի է ասել, որ հեղուկում կա մոլեկուլների դասավորության «կարճ հեռահար կարգ»։ Հեղուկի մոլեկուլների դասավորվածությունը փոքր ծավալներով կոչվում է քվազիկյուրիստական ​​(բյուրեղանման): Հեղուկի վրա կարճաժամկետ ազդեցությամբ, ավելի քիչ, քան «նստված կյանքի» ժամանակը, բացահայտվում է հեղուկի հատկությունների մեծ նմանություն պինդ նյութի հատկությունների հետ: Օրինակ, երբ հարթ մակերեսով փոքր քարը կտրուկ դիպչում է ջրին, քարը ցատկում է դրանից, այսինքն՝ հեղուկն առաձգական հատկություններ է ցուցաբերում։ Եթե ​​հարթակից ցատկած լողորդն ամբողջ մարմնով դիպչի ջրի մակերեսին, նա լուրջ վնասվածք կստանա, քանի որ այս պայմաններում հեղուկն իրեն պահում է պինդ մարմնի պես։

Եթե ​​հեղուկի ազդեցության ժամանակը ավելի երկար է, քան մոլեկուլների «նստված կյանքի» ժամանակը, ապա հայտնաբերվում է հեղուկի հեղուկությունը: Օրինակ՝ մարդն ազատորեն ջուր է մտնում գետի ափից և այլն։ Հեղուկ վիճակի հիմնական հատկանիշներն են հեղուկի հեղուկությունը և ծավալի պահպանումը։ Հեղուկի հեղուկությունը սերտորեն կապված է նրա մոլեկուլների «նստված կյանքի» ժամանակի հետ։ Որքան կարճ է այս ժամանակը, այնքան ավելի մեծ է հեղուկի մոլեկուլների շարժունակությունը, այսինքն՝ այնքան մեծ է հեղուկի հոսունությունը, և նրա հատկությունները ավելի մոտ են գազի հատկություններին:

Որքան բարձր է հեղուկի ջերմաստիճանը, այնքան նրա հատկությունները տարբերվում են պինդ մարմնի հատկություններից և ավելի են մոտենում խիտ գազերի հատկություններին։ Այսպիսով, նյութի հեղուկ վիճակը միջանկյալ է նույն նյութի պինդ և գազային վիճակների միջև:

4. Ներքին էներգիա

Յուրաքանչյուր մարմին հսկայական քանակությամբ մասնիկների հավաքածու է: Կախված նյութի կառուցվածքից՝ այդ մասնիկները մոլեկուլներ են, ատոմներ կամ իոններ։ Այս մասնիկներից յուրաքանչյուրն իր հերթին բավականաչափ ունի բարդ կառուցվածք. Այսպիսով, մոլեկուլը բաղկացած է երկու կամ ավելի ատոմներից, ատոմները բաղկացած են միջուկից և էլեկտրոնային թաղանթ; միջուկը բաղկացած է պրոտոններից և նեյտրոններից և այլն։

Մարմին կազմող մասնիկները անընդհատ շարժման մեջ են. բացի այդ, նրանք փոխազդում են միմյանց հետ որոշակի ձևով:

Մարմնի ներքին էներգիան այն մասնիկների կինետիկ էներգիաների գումարն է, որոնցից այն բաղկացած է, և դրանց փոխազդեցության էներգիաները (պոտենցիալ էներգիաներ):

Եկեք պարզենք, թե ինչ գործընթացների ներքո կարող է փոխվել մարմնի ներքին էներգիան։

1. Նախ, ակնհայտ է, որ մարմնի ներքին էներգիան փոխվում է, երբ այն դեֆորմացվում է։ Փաստորեն, դեֆորմացիայի ժամանակ փոխվում է մասնիկների միջև հեռավորությունը. հետևաբար փոխվում է նաև նրանց միջև փոխազդեցության էներգիան։ Միայն իդեալական գազում, որտեղ մասնիկների փոխազդեցության ուժերը անտեսված են, ներքին էներգիան անկախ է ճնշումից:

2. Ներքին էներգիայի փոփոխությունները ջերմային պրոցեսների ժամանակ։ Ջերմային պրոցեսները գործընթացներ են, որոնք կապված են ինչպես մարմնի ջերմաստիճանի, այնպես էլ նրա ագրեգացման վիճակի փոփոխության հետ՝ հալման կամ պնդացման, գոլորշիացման կամ խտացման: Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, նրա մասնիկների շարժման կինետիկ էներգիան փոխվում է։ Սակայն պետք է ընդգծել, որ միաժամանակ

Նրանց փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան նույնպես փոխվում է (բացառությամբ հազվագյուտ գազի դեպքի)։ Իրոք, ջերմաստիճանի բարձրացումը կամ նվազումը ուղեկցվում է մարմնի բյուրեղային ցանցի հանգույցներում հավասարակշռության դիրքերի միջև հեռավորության փոփոխությամբ, որը մենք գրանցում ենք որպես մարմինների ջերմային ընդլայնում։ Բնականաբար, մասնիկների փոխազդեցության էներգիան այս դեպքում փոխվում է։ Ագրեգացման մի վիճակից մյուսին անցումը մարմնի մոլեկուլային կառուցվածքի փոփոխության արդյունք է, որն առաջացնում է ինչպես մասնիկների փոխազդեցության էներգիայի, այնպես էլ նրանց շարժման բնույթի փոփոխություն։

3. Քիմիական ռեակցիաների ժամանակ մարմնի ներքին էներգիան փոխվում է։ Փաստորեն, քիմիական ռեակցիաներներկայացնում են մոլեկուլների վերակազմավորման գործընթացները, դրանց տարրալուծումը ավելի պարզ մասերի կամ, ընդհակառակը, ավելի բարդ մոլեկուլների առաջացումը ավելի պարզներից կամ առանձին ատոմներից (վերլուծության և սինթեզի ռեակցիաներ): Այս դեպքում զգալիորեն փոխվում են ատոմների փոխազդեցության ուժերը և, համապատասխանաբար, դրանց փոխազդեցության էներգիաները։ Բացի այդ, փոխվում է ինչպես մոլեկուլների շարժման, այնպես էլ նրանց միջև փոխազդեցության բնույթը, քանի որ նոր առաջացած նյութի մոլեկուլները փոխազդում են միմյանց հետ տարբեր կերպ, քան սկզբնական նյութերի մոլեկուլները:

4. Որոշակի պայմաններում ատոմների միջուկները ենթարկվում են փոխակերպումների, որոնք կոչվում են միջուկային ռեակցիաներ։ Անկախ այս դեպքում տեղի ունեցող գործընթացների մեխանիզմից (և դրանք կարող են շատ տարբեր լինել), դրանք բոլորը կապված են փոխազդող մասնիկների էներգիայի զգալի փոփոխության հետ: Հետևաբար, միջուկային ռեակցիաներուղեկցվում են մարմնի ներքին էներգիայի փոփոխությամբ, որը ներառում է այդ միջուկները

5. Գոլորշիացում

Նյութի անցումը հեղուկից գազային վիճակի կոչվում է գոլորշիացում, իսկ նյութի անցումը գազային վիճակից հեղուկ վիճակի՝ խտացում։

Գոլորշիների ձևավորման տեսակներից մեկը գոլորշիացումն է: Գոլորշիացումն այն գոլորշիների առաջացումն է, որը տեղի է ունենում միայն գազային միջավայրի սահմանակից հեղուկի ազատ մակերեսից: Եկեք պարզենք, թե ինչպես է գոլորշիացումը բացատրվում մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիման վրա:

Քանի որ հեղուկի մոլեկուլները շարժվում են պատահականորեն, նրա մակերեսային շերտի մոլեկուլների մեջ միշտ կլինեն մոլեկուլներ, որոնք շարժվում են հեղուկից գազային միջավայր ուղղությամբ: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր նման մոլեկուլները կարող են դուրս թռչել հեղուկից, քանի որ դրանք ենթարկվում են մոլեկուլային ուժերի, որոնք դրանք հետ են քաշում հեղուկի մեջ: Հետևաբար, միայն նրա մոլեկուլները, որոնք ունեն բավականաչափ բարձր կինետիկ էներգիա, կկարողանան դուրս գալ հեղուկի մակերեսային շերտից այն կողմ:

Իրոք, երբ մոլեկուլն անցնում է մակերեսային շերտով, այն պետք է աշխատի մոլեկուլային ուժերի դեմ՝ իր կինետիկ էներգիայի շնորհիվ: Այն մոլեկուլները, որոնց կինետիկ էներգիան պակաս է այս աշխատանքից, հետ են քաշվում հեղուկի մեջ, և միայն այն մոլեկուլները, որոնց կինետիկ էներգիան ավելի մեծ է, քան այս աշխատանքը, դուրս են քաշվում հեղուկից: Հեղուկից արտազատվող մոլեկուլները նրա մակերևույթից բարձր գոլորշի են կազմում: Քանի որ հեղուկից փախչող մոլեկուլները ձեռք են բերում կինետիկ էներգիա հեղուկի այլ մոլեկուլների հետ բախվելու արդյունքում, միջին արագությունհեղուկի գոլորշիացման ընթացքում հեղուկի ներսում մոլեկուլների քաոսային շարժումը պետք է նվազի: Այսպիսով, նյութի հեղուկ փուլը գազայինի վերածելու համար պետք է ծախսվի որոշակի էներգիա։ Գոլորշիների մոլեկուլները, որոնք գտնվում են հեղուկի մակերևույթի վերևում, իրենց քաոսային շարժման ընթացքում կարող են ետ թռչել հեղուկի մեջ և վերադարձնել նրան այն էներգիան, որը նրանք տարել են գոլորշիացման ժամանակ: Հետևաբար, գոլորշիացման ընթացքում գոլորշիների խտացումը միշտ տեղի է ունենում միաժամանակ՝ ուղեկցվելով հեղուկի ներքին էներգիայի ավելացմամբ։

Ո՞ր պատճառներն են ազդում հեղուկի գոլորշիացման արագության վրա:

1. Եթե միանման ափսեների մեջ լցնեք հավասար ծավալներով ջուր, սպիրտ և եթեր և հետևեք դրանց գոլորշիացմանը, ապա կստացվի, որ առաջինը գոլորշիանում է եթերը, ապա ալկոհոլը, իսկ ջուրը վերջինը կգոլորշիանա։ Հետեւաբար, արագությունը

գոլորշիացումը կախված է հեղուկի տեսակից:

2. Որքան մեծ է նրա ազատ մակերեսը, այնքան նույն հեղուկն ավելի արագ է գոլորշիանում։ Օրինակ, եթե նույն ծավալներով ջուրը լցնեն ափսեի մեջ և բաժակի մեջ, ապա ջուրը ափսեից ավելի արագ կգոլորշիանա, քան բաժակից։

3. Դա հեշտ է տեսնել տաք ջուրգոլորշիանում է ավելի արագ, քան սառը:

Սրա պատճառը պարզ է. Որքան բարձր է հեղուկի ջերմաստիճանը, այնքան մեծ է նրա մոլեկուլների միջին կինետիկ էներգիան և, հետևաբար, այնքան մեծ է նրանց թիվը, որոնք միաժամանակ հեռանում են հեղուկից։

4. Բացի այդ, հեղուկի գոլորշիացման արագությունը ավելի մեծ է, որքան ցածր է հեղուկի արտաքին ճնշումը և այնքան ցածր է այս հեղուկի գոլորշիների խտությունը նրա մակերեսից բարձր:

Օրինակ, երբ քամի է, լվացքն ավելի արագ է չորանում, քան հանգիստ եղանակին, քանի որ քամին տանում է ջրային գոլորշիներ և դա օգնում է նվազեցնել գոլորշու խտացումը լվացքի վրա:

Քանի որ հեղուկի գոլորշիացման վրա էներգիա է ծախսվում նրա մոլեկուլների էներգիայի շնորհիվ, հեղուկի ջերմաստիճանը գոլորշիացման գործընթացում նվազում է: Ահա թե ինչու եթերով կամ ալկոհոլով թաթախված ձեռքը նկատելիորեն սառչում է։ Սրանով է բացատրվում նաև մարդու ցրտի զգացումը, երբ նա շոգ, քամոտ օրը լողալուց հետո դուրս է գալիս ջրից։

Եթե ​​հեղուկը դանդաղորեն գոլորշիանում է, ապա շրջակա մարմինների հետ ջերմափոխանակության պատճառով նրա էներգիայի կորուստը փոխհատուցվում է շրջակա միջավայրից էներգիայի ներհոսքով, և նրա ջերմաստիճանը փաստացի մնում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանին հավասար: Այնուամենայնիվ, եթե հեղուկը գոլորշիանում է բարձր արագությամբ, նրա ջերմաստիճանը կարող է զգալիորեն ցածր լինել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից: «Ցնդող» հեղուկների, օրինակ՝ եթերի օգնությամբ կարելի է հասնել ջերմաստիճանի զգալի նվազման։

Նշենք նաև, որ շատերը պինդ նյութեր, շրջանցելով հեղուկ փուլը, կարող է ուղղակիորեն անցնել գազային փուլ։ Այս երեւույթը կոչվում է սուբլիմացիա կամ սուբլիմացիա։ Պինդ մարմինների (օրինակ՝ կամֆորա, նաֆթալին) հոտը բացատրվում է դրանց սուբլիմացմամբ (և դիֆուզիոնով)։ Սուբլիմացիան բնորոշ է սառույցին, օրինակ՝ լվացքը չորանում է 0°G-ից ցածր ջերմաստիճանում։

6. Երկրի հիդրոսֆերան և մթնոլորտը

1. Ջրի գոլորշիացման և խտացման գործընթացները որոշիչ դեր են խաղում մեր մոլորակի եղանակային և կլիմայական պայմանների ձևավորման գործում։ Համաշխարհային մասշտաբով այս գործընթացները հանգում են հիդրոսֆերայի և Երկրի մթնոլորտի փոխազդեցությանը։

Հիդրոսֆերան բաղկացած է մեր մոլորակի վրա առկա բոլոր ջրերից՝ իր ամբողջ ծավալով ագրեգացման վիճակներ; Հիդրոսֆերայի 94%-ը ընկնում է Համաշխարհային օվկիանոսի վրա, որի ծավալը գնահատվում է 1,4 մլրդ մ3։ Այն զբաղեցնում է երկրի մակերևույթի ընդհանուր մակերեսի 71%-ը, և եթե երկրի պինդ մակերեսը հարթ գունդ լիներ, ապա ջուրը կծածկի այն 2,4 կմ խորությամբ շարունակական շերտով. Հիդրոսֆերայի 5,4%-ը զբաղեցնում են ստորերկրյա ջրերը, ինչպես նաև սառցադաշտերը, մթնոլորտային և հողի խոնավությունը։ Եվ միայն 0,6%-ն է ստացվում գետերի, լճերի և արհեստական ​​ջրամբարների քաղցրահամ ջրից։ Այստեղից պարզ է դառնում, թե ինչ նշանակություն ունի պաշտպանությունը քաղցրահամ ջուրարդյունաբերական և տրանսպորտային թափոնների աղտոտումից:

2. Երկրի մթնոլորտը սովորաբար բաժանվում է մի քանի շերտերի, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները: Օդի ստորին, մակերեսային շերտը կոչվում է տրոպոսֆերա։ Նրա վերին սահմանը հասարակածային լայնություններում անցնում է 16-18 կմ բարձրության վրա, իսկ բևեռային լայնություններում՝ 10 կմ բարձրության վրա։ Տրոպոսֆերան պարունակում է ամբողջ մթնոլորտի զանգվածի 90%-ը, որը կազմում է 4,8 1018 կգ։ Ջերմաստիճանը տրոպոսֆերայում նվազում է բարձրության հետ։ Նախ՝ յուրաքանչյուր 100 մ-ի համար 1 °C-ով, իսկ հետո, սկսած 5 կմ բարձրությունից, ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև -70 °C։

Օդի ճնշումն ու խտությունը շարունակաբար նվազում են։ Մոտ 1000 կմ բարձրության վրա գտնվող մթնոլորտի ամենաարտաքին շերտը աստիճանաբար անցնում է միջմոլորակային տարածություն։

3. Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ ամեն օր մոտ 7·10 3 կմ 3 ջուրը և մոտավորապես նույն քանակությունը ընկնում է տեղումների չափ:

Բարձրացող օդային հոսանքներից տարված՝ ջրի գոլորշին բարձրանում է՝ ընկնելով տրոպոսֆերայի սառը շերտերը։ Երբ գոլորշին բարձրանում է, այն դառնում է հագեցած, իսկ հետո խտանում՝ առաջացնելով անձրևի կաթիլներ և ամպեր։

Մթնոլորտում գոլորշու խտացման գործընթացում օրական միջինում արտազատվում է ջերմության քանակություն 1,6 10 22 J, որը տասնյակ հազարավոր անգամ գերազանցում է Երկիր մոլորակի վրա միևնույն ժամանակ առաջացած էներգիան։ Այս էներգիան կլանում է ջուրը, երբ այն գոլորշիանում է: Այսպիսով, հիդրոսֆերայի և Երկրի մթնոլորտի միջև տեղի է ունենում ոչ միայն նյութի (ջրի ցիկլ), այլև էներգիայի շարունակական փոխանակում:

III. ՀԵՏԱԶՈՏԱԿԱՆ ՄԱՍ.

Գոլորշիացման գործընթացներն ուսումնասիրելու և տարբեր պայմաններից գոլորշիացման արագության կախվածությունը որոշելու համար իրականացվել են մի շարք փորձեր։

Փորձ 1. Օդի ջերմաստիճանից գոլորշիացման արագության կախվածության ուսումնասիրություն.

Նյութեր: Ապակե ափսեներ, 3% պերօքսիդի լուծույթջրածին, բուսական յուղ, սպիրտ, ջուր, վայրկյանաչափ, ջերմաչափ, սառնարան։

Փորձի առաջընթացը.Ներարկիչի միջոցով նյութեր ենք քսում ապակե ափսեների վրա և դիտում նյութերի գոլորշիացումը։

Ալկոհոլի ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +24.

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 3 ժամ;

Ջուր. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +24.

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 5 ժամ;

Ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +24.

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 8 ժամ;

Բուսական յուղ.Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +24.

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 40 ժամ;

Մենք փոխում ենք օդի ջերմաստիճանը։ Բաժակները դրեք սառնարանում։

Ալկոհոլ. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +6.

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 8 ժամ;

Ջուր. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +6.

Փորձի արդյունքը՝ 10 ժամ պահանջվեց, որպեսզի հեղուկն ամբողջությամբ գոլորշիացվի;

Ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ.Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +6.

Փորձի արդյունքը. 15 ժամ պահանջվեց, որպեսզի հեղուկն ամբողջությամբ գոլորշիացվի;

Բուսական յուղ.Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Օդի ջերմաստիճանը՝ +6

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 72 ժամ;

Եզրակացություն: Հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ տարբեր ջերմաստիճաններում նույն նյութերի գոլորշիացման համար պահանջվող ժամանակը տարբեր է։ Նույն հեղուկի դեպքում գոլորշիացման գործընթացը շատ ավելի արագ է ընթանում, ավելին բարձր ջերմաստիճան. Սա ապացուցում է ուսումնասիրվող գործընթացի կախվածությունը այս ֆիզիկական պարամետրից: Ջերմաստիճանի նվազման հետ գոլորշիացման գործընթացի տեւողությունը մեծանում է եւ հակառակը։

Փորձ 2 . Գոլորշիացման արագության կախվածության ուսումնասիրություն հեղուկի մակերեսի վրա:

Թիրախ: Ուսումնասիրեք գոլորշիացման գործընթացի կախվածությունը հեղուկի մակերեսի վրա:

Նյութեր: Ջուր, սպիրտ, ժամացույց, բժշկական ներարկիչ, ապակե ափսեներ, քանոն։

Փորձի առաջընթացը.Մենք չափում ենք մակերեսը բանաձևով. S=P·D 2 :4.

Ներարկիչի միջոցով ափսեին քսում ենք տարբեր հեղուկներ, շրջանաձեւ ձևավորում և դիտում հեղուկը մինչև այն ամբողջովին գոլորշիանա։ Օդի ջերմաստիճանը սենյակում մնում է անփոփոխ (+24)

Ալկոհոլ. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը՝ 0.00422մ 2

Փորձի արդյունքը՝ 1 ժամ պահանջվեց, որպեսզի հեղուկն ամբողջությամբ գոլորշիացվի;

Ջուր. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 2 ժամ;

Ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը՝ 0.00422 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 4 ժամ;

Բուսական յուղ.Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը՝ 0.00422 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 30 ժամ;

Մենք փոխում ենք պայմանները. Մենք դիտում ենք նույն հեղուկների գոլորշիացումը տարբեր մակերեսի վրա:

Ալկոհոլ. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 3 ժամ;

Ջուր. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 4 ժամ;

Ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 6 ժամ;

Բուսական յուղ.Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը 0.00283 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար պահանջվեց 54 ժամ;

Եզրակացություն: Հետազոտության արդյունքներից հետևում է, որ տարբեր մակերեսներ ունեցող անոթներից գոլորշիացում տեղի է ունենում տարբեր ժամանակներում։ Ինչպես երևում է չափումներից, այս հեղուկն ավելի արագ է գոլորշիանում ավելի մեծ մակերես ունեցող նավից, ինչը ապացուցում է ուսումնասիրվող գործընթացի կախվածությունը այս ֆիզիկական պարամետրից: Մակերեւույթի մակերեսի նվազումով, գոլորշիացման գործընթացի տեւողությունը մեծանում է եւ հակառակը:

Փորձ 3. Նյութի տեսակից գոլորշիացման գործընթացի կախվածության ուսումնասիրություն.

Թիրախ: Ուսումնասիրեք գոլորշիացման գործընթացի կախվածությունը հեղուկի տեսակից:

Սարքեր և նյութեր.Ջուր, սպիրտ, բուսական յուղ, ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ, ժամացույց, բժշկական ներարկիչ, ապակե ափսեներ։

Փորձի առաջընթացը.Ներարկիչի միջոցով ափսեներին քսում ենք տարբեր տեսակի հեղուկներ և վերահսկում ընթացքը մինչև այն ամբողջությամբ գոլորշիանա։ Օդի ջերմաստիճանը մնում է անփոփոխ. Հեղուկների ջերմաստիճանները նույնն են.

Մենք ստանում ենք ալկոհոլի, ջրի, 3% ջրածնի պերօքսիդի լուծույթի և բուսական յուղի գոլորշիացման տարբերության ուսումնասիրությունների արդյունքները նախորդ ուսումնասիրությունների տվյալներից:

Եզրակացություն: Տարբեր հեղուկներ պահանջում են տարբեր քանակությամբ ժամանակ՝ ամբողջովին գոլորշիանալու համար: Արդյունքներից պարզ է դառնում, որ ալկոհոլի և ջրի համար գոլորշիացման գործընթացն ավելի արագ է ընթանում, իսկ բուսական յուղի դեպքում՝ ավելի դանդաղ, այսինքն՝ այն ծառայում է որպես գոլորշիացման գործընթացի կախվածության ապացույց ֆիզիկական պարամետրից՝ նյութի տեսակից։

Փորձ 4. Հեղուկի գոլորշիացման արագության արագությունից կախվածության ուսումնասիրություն օդային զանգվածներ.

Թիրախ: ուսումնասիրել գոլորշիացման արագության կախվածությունը քամու արագությունից:

Սարքեր և նյութեր.Ջուր, սպիրտ, բուսական յուղ, ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ, ժամացույց, բժշկական ներարկիչ, ապակե ափսեներ, վարսահարդարիչ։

Աշխատանքի առաջընթաց. Մենք վարսահարդարիչի միջոցով ստեղծում ենք օդային զանգվածների արհեստական ​​շարժում, դիտարկում ենք ընթացքը և սպասում, մինչև հեղուկն ամբողջությամբ գոլորշիանա։ Վարսահարդարիչն ունի երկու ռեժիմ՝ պարզ ռեժիմ, տուրբո ռեժիմ։

Պարզ ռեժիմի դեպքում.

Ալկոհոլ. Ծավալը՝ 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2 Փորձի արդյունքը՝ մոտ 2 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Ջուր. Ծավալը 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ մոտ 4 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ.Ծավալը՝ 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ մոտ 7 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Բուսական յուղ.Ծավալը՝ 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2 Փորձի արդյունքը՝ մոտ 10 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Տուրբո ռեժիմի դեպքում.

Ալկոհոլ. Ծավալը՝ 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2 Փորձի արդյունքը՝ մոտ 1 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Ջուր. Ծավալը՝ 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ մոտ 3 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Ջրածնի պերօքսիդի լուծույթ.Ծավալը՝ 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2 Փորձի արդյունքը՝ մոտ 5 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Բուսական յուղ.Ծավալը՝ 0,5·10 -6 մ 3

Մակերեսը` 0.00283 մ 2

Փորձի արդյունքը՝ մոտ 8 րոպե պահանջվեց հեղուկի ամբողջական գոլորշիացման համար;

Եզրակացություն: Գոլորշիացման գործընթացը կախված է հեղուկի մակերևույթից բարձր օդային զանգվածների շարժման արագությունից: Որքան բարձր է արագությունը, այնքան ավելի արագ է ընթանում այս գործընթացը և հակառակը։

Այսպիսով, ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հեղուկի գոլորշիացման ինտենսիվությունը տարբեր հեղուկների համար տատանվում է և ավելանում է հեղուկի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, ազատ մակերևույթի մեծացմամբ և դրա մակերևույթի վերևում քամու առկայությամբ:

Եզրակացություն.

Աշխատանքի արդյունքում ուսումնասիրեցինք տարբեր աղբյուրներտեղեկատվություն գոլորշիացման գործընթացի և դրա առաջացման պայմանների մասին: Որոշվում են այն ֆիզիկական պարամետրերը, որոնք ազդում են գոլորշիացման գործընթացի արագության վրա: Հետազոտվել է գոլորշիացման գործընթացի կախվածությունը ֆիզիկական պարամետրերից, և ստացված արդյունքները վերլուծվել են: Նշված վարկածը ճիշտ է ստացվել. Տեսական ենթադրությունները հաստատվել են հետազոտության ընթացքում՝ գոլորշիացման գործընթացի արագության կախվածությունը ֆիզիկական պարամետրերից հետևյալն է.

Քանի որ հեղուկի ջերմաստիճանը մեծանում է, գոլորշիացման գործընթացի արագությունը մեծանում է և հակառակը.

Հեղուկի ազատ մակերեսի նվազմամբ, գոլորշիացման գործընթացի արագությունը նվազում է և հակառակը.

Գոլորշիացման գործընթացի արագությունը կախված է հեղուկի տեսակից:

Այսպիսով, հեղուկների գոլորշիացման գործընթացը կախված է այնպիսի ֆիզիկական պարամետրերից, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ազատ մակերեսը և նյութի տեսակը:

Այս աշխատանքն ունի գործնական նշանակություն, քանի որ այն ուսումնասիրել է գոլորշիացման ինտենսիվության կախվածությունը, մի երևույթ, որին մենք հանդիպում ենք առօրյա կյանք, ֆիզիկական պարամետրերից. Օգտագործելով այս գիտելիքները, դուք կարող եք վերահսկել գործընթացի առաջընթացը:

գրականություն

Pinsky A. A., Grakovsky G. Yu. Դասագիրք հաստատությունների ուսանողների համար

Միջին մասնագիտական ​​կրթություն/Ընդհանուր. Էդ. Yu.I.Dika, N.S.Puryshevoy.-M.:FORUM:INFRA_M, 2002.-560 p.

Միլկովսկայա Լ.Բ. Կրկնենք ֆիզիկա Մ., «Բարձրագույն դպրոց», 1985 թ.

Ինտերնետային ռեսուրսներ.http://ru.wikipedia.org/wiki/;

http://class-fizika.narod.ru/8_l 3.htm;

http://e-him.ru/?page=dynamic§ion=33&article=208 ;

Ֆիզիկայի դասագիրք Գ.Յա. Մյակիշևի «Թերմոդինամիկա»

Ամենահետաքրքիր գործընթացը, որ տեղի է ունենում մեր մոլորակի վրա, գործընթացն է։ Ի վերջո, բնության մեջ ջրի շրջապտույտը ջրի տարբեր անցումային վիճակների զանգված է, որոնք սահուն փոխակերպվում են միմյանց և, որպես ամբողջություն, կազմում արատավոր շրջան. Շատերին կարող ենք հիշել հետաքրքիր օրինակներ, որը կօգնի գնահատել մոլորակի վրա ջրի շարժվելու ունակությունը, քանի որ ջրի կաթիլներով օդի զանգվածները անընդհատ և շարունակաբար շարժվում են ամբողջ ընթացքում։ դեպի աշխարհ. Այսինքն՝ գետնին ընկնելը անընդհատ տարբերվում է։ Այստեղ կարելի է տեսնել նաև ջրի յուրահատկությունը: Բայց եկեք ավելի մանրամասն նայենք գոլորշիացման գործընթացին:

Մի փոքր ֆիզիկա

Ջուր ցանկացած ջերմաստիճանում: Ի տարբերություն եռման, որտեղ ջրի մոլեկուլները թողնում են հեղուկի հիմնական մասը իրենց կինետիկ էներգիայի շնորհիվ, գոլորշիացումը տեղի է ունենում «կամավոր»: Այսինքն՝ կինետիկ էներգիան փոքր է, բայց տարանջատումը տեղի է ունենում մի փոքր ավելցուկի պատճառով։ Ինչպես ավելի քիչ տարբերությունջրի և շրջակա օդի ջերմաստիճանը, այնքան քիչ ջրի մոլեկուլներ կթողնվեն օդ: Իհարկե, պարզ բացատրությունը չի կարող միշտ ցույց տալ, թե կոնկրետ ինչ է տեղի ունենում ջրի հետ նման ժամանակահատվածներում, բայց հարկ է նշել այն փաստը, որ հենց գոլորշիացման որոշ ասպեկտներ են օգնում մարդուն ավելի հեշտ ապրել:

Օրինակ, հեղուկի մակերեսը, որը պետք է սառչի, հաշվելը կօգնի ձեզ գնահատել, թե որքան ժամանակ կպահանջվի ջրի սառչման համար: Օրինակ, բաժակի ջուրն ավելի դանդաղ կսառչի, քան ափսեի ջուրը: Եվ այս ամենը պայմանավորված է նրանով, որ տարածքն ավելի մեծ է: Ի վերջո, մոլեկուլների քանակը, որոնցից, միջին հաշվով, պոկվում են ընդհանուր զանգվածջուր, նույնը՝ միավոր մակերեսով։ Սա նշանակում է, որ որքան մեծ է տարածքը, այնքան ավելի շատ մոլեկուլներ «դուրս կթռչեն» ջրից և միջին կինետիկ էներգիայի հետ մեկտեղ կհեռացնեն նաև հեղուկի ջերմաստիճանը։ Դժվա՞ր: Ինչ կարող ես անել, սա գոլորշիացման գործընթացի ֆիզիկական նկարագրությունն է: Եվ այն պարունակում է բազմաթիվ գաղտնիքներ։

Պարամետրեր, ջրի գոլորշիացում

Գոլորշիացման առանձնահատկությունն այն է, որ մակերեսի հաշվարկը կարող է ցույց տալ ոչ միայն հեղուկի սառեցման արագությունը, այլև այն, թե որքան արագ է խոնավությունից վեր գտնվող ինչ-որ բանը հագեցված խոնավությամբ: Բացի այդ, կա նաև մեկը կարևոր կետ. Սենյակում գոլորշիացող հեղուկի մակերեսի հաշվարկը ցույց է տալիս, թե որքան արագ կարելի է հասնել որոշակի խոնավության: Եվ չնայած վերջնական արդյունքը բաղկացած է մի քանի պարամետրերից, հիմնականը (գոլորշիացման արագությունը) կարելի է ստանալ միայն մակերեսը հաշվարկելով:

Էլ ի՞նչը կարող է ազդել ջրի գոլորշիացման վրա: Իհարկե, օդի խոնավությունը: Ջրի մակերեսի, ջերմաստիճանի տարբերության և խոնավության թվային արժեքի հաշվարկ: Այս բոլոր պարամետրերը, բազմապատկված որոշակի գործակցով, կտան նույն արդյունքը, որով սենյակը լցվում է անհրաժեշտ քանակությամբ խոնավությամբ, առանց մեծ ջանքերի: Որքան մեծ է պարամետրերի տարբերությունը, այնքան ավելի արագ գոլորշիացում տեղի կունենա: Եթե ​​սենյակում խոնավությունը մոտ է 100%-ին, ապա չպետք է սպասել գոլորշիացման. հագեցած օդի ջրի մոլեկուլները պարզապես գնալու տեղ չունեն:

Ինչ տեսակի մակերեսներ կան:

Այսպիսով, եկեք անցնենք այն, ինչը կարելի է անվանել մակերեսի հաշվարկ: Սա հեղուկի մակերեսի որոնում է, որը կա ներկա պահըգոլորշիանում է. Եվ բոլոր հեղուկները, առանց բացառության, գոլորշիանում են: Այս հաշվարկի համար օգտագործվում են դասական պլանաչափական բանաձևեր երկրաչափությունից: Օվալներ, շրջանակներ, քառակուսիներ և ուղղանկյուններ: Հաշվի առնելով, որ հեղուկ տարաները կարող են ամբողջությամբ ունենալ տարբեր տեսակի, մաթեմատիկական հաշվարկներ կատարելու համար արժե պահեստում ունենալ բավարար քանակությամբ բանաձևեր։

Եթե ​​դուք գիտեք տարածքը, կարող եք հեշտությամբ որոշել գոլորշիացման արագությունն ու աստիճանը: Հետևաբար, նրանց համար, ովքեր վստահ են ներքին խոնավության առավելությունների մեջ, սա շատ կարևոր է: Օգտագործեք բանաձևեր, հաշվարկեք տարածքը և ստեղծեք յուրահատուկ կլիմա ձեր բնակարանում։