Garis sejajar merupakan ruas-ruas yang sama panjang. teorema Thales. Pelajaran lengkap - Pengetahuan Hypermarket. Teorema Thales dalam budaya

DEFINISI

Penguapan adalah proses mengubah cairan menjadi uap.

Dalam cairan (atau padatan) pada suhu berapa pun terdapat sejumlah molekul “cepat”, energi kinetik yang lebih besar dari energi potensial interaksinya dengan partikel materi lainnya. Jika molekul tersebut berada di dekat permukaan, mereka dapat mengatasi gaya tarik molekul lain dan terbang keluar dari cairan, membentuk uap di atasnya. Penguapan padatan sering juga disebut dengan penguapan sublimasi atau sublimasi.

Penguapan terjadi pada suhu berapa pun di mana suatu zat dapat berada dalam keadaan cair atau padat. Namun, laju penguapan bergantung pada suhu. Ketika suhu meningkat, jumlah molekul “cepat” meningkat, dan akibatnya, intensitas penguapan meningkat. Laju penguapan juga bergantung pada luas permukaan bebas zat cair dan jenis zat. Jadi, misalnya air yang dituangkan ke dalam piring akan menguap lebih cepat dari air, dituangkan ke dalam gelas. Alkohol menguap lebih cepat daripada air, dll.

Kondensasi

Jumlah cairan dalam wadah terbuka terus berkurang akibat penguapan. Namun dalam keadaan ketat wadah tertutup ini tidak terjadi. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa bersamaan dengan penguapan dalam cairan (atau padat), terjadi proses sebaliknya. Molekul uap bergerak secara kacau di atas cairan, sehingga beberapa di antaranya, di bawah pengaruh tarikan molekul permukaan bebas, jatuh kembali ke dalam cairan. Proses perubahan uap menjadi cair disebut kondensasi. Proses pengubahan uap menjadi padat biasa disebut kristalisasi dari uap.

Setelah kita menuangkan cairan ke dalam bejana dan menutupnya rapat, cairan akan mulai menguap dan massa jenis uap di atas permukaan bebas cairan akan meningkat. Namun, pada saat yang sama, jumlah molekul yang kembali ke cairan akan meningkat. Dalam bejana terbuka, situasinya berbeda: molekul yang meninggalkan cairan mungkin tidak kembali ke cairan. Dalam bejana tertutup, keadaan kesetimbangan terbentuk dari waktu ke waktu: jumlah molekul yang meninggalkan permukaan cairan menjadi lebih banyak sama dengan nomornya molekul uap kembali ke cairan. Kondisi ini disebut keadaan keseimbangan dinamis(Gbr. 1). Dalam keadaan keseimbangan dinamis antara cairan dan uap, penguapan dan kondensasi terjadi secara bersamaan, dan kedua proses tersebut saling mengimbangi.

Gambar.1. Fluida dalam keadaan setimbang dinamis

Uap jenuh dan tak jenuh

DEFINISI

Uap jenuh adalah uap dalam keadaan kesetimbangan dinamis dengan cairannya.

Nama “jenuh” menekankan bahwa dalam volume tertentu pada suhu tertentu tidak mungkin ada jumlah besar pasangan. Uap jenuh mempunyai kepadatan maksimum pada suhu tertentu, dan oleh karena itu, memberikan tekanan maksimum pada dinding bejana.

DEFINISI

Uap tak jenuh- uap yang belum mencapai keadaan kesetimbangan dinamis.

Untuk cairan yang berbeda, saturasi uap terjadi pada berbagai kepadatan, yang disebabkan oleh perbedaan struktur molekul, yaitu. perbedaan kekuatan interaksi antarmolekul. Dalam cairan yang gaya interaksi molekulnya kuat (misalnya, dalam merkuri), keadaan kesetimbangan dinamis dicapai pada kepadatan uap yang rendah, karena jumlah molekul yang mampu meninggalkan permukaan cairan sedikit. Sebaliknya, dalam cairan yang mudah menguap dengan gaya tarik menarik molekul rendah, pada suhu yang sama sejumlah besar molekul terbang keluar dari cairan dan saturasi uap dicapai pada kepadatan tinggi. Contoh cairan tersebut adalah etanol, eter, dll.

Karena intensitas proses kondensasi uap sebanding dengan konsentrasi molekul uap, dan intensitas proses penguapan hanya bergantung pada suhu dan meningkat tajam seiring dengan pertumbuhannya, konsentrasi molekul dalam uap jenuh hanya bergantung pada suhu cairan. . Itu sebabnya tekanan uap jenuh hanya bergantung pada suhu dan tidak bergantung pada volume. Selain itu, dengan meningkatnya suhu, konsentrasi molekul uap jenuh dan akibatnya kepadatan dan tekanan uap jenuh meningkat dengan cepat. Ketergantungan spesifik tekanan dan kepadatan uap jenuh pada suhu berbeda-beda zat yang berbeda dan dapat ditemukan dari tabel pencarian. Ternyata uap jenuh biasanya dijelaskan dengan baik oleh persamaan Clayperon-Mendeleev. Namun, ketika dikompresi atau dipanaskan, massa uap jenuhnya berubah.

Uap tak jenuh mematuhi hukum gas ideal dengan tingkat akurasi yang memadai.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan Dalam bejana tertutup yang bersuhu 0,5 liter, uap air dan setetes air berada dalam kesetimbangan. Tentukan massa uap air dalam bejana tersebut.
Larutan Pada suhu, tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan atmosfer, jadi Pa.

Mari kita tulis persamaan Mendeleev-Clapeyron:

dimana kita menemukan massa uap air:

Massa molar uap air ditentukan dengan cara yang sama seperti masa molar air .

Mari kita ubah satuannya ke sistem SI: volume suhu uap bejana.

Mari kita hitung:

Menjawab Massa uap air dalam bejana adalah 0,3 gram.

CONTOH 2

Latihan Dalam bejana bersuhu 1 liter, air, uap air, dan nitrogen berada dalam kesetimbangan. Volume air cair jauh lebih kecil dari volume kapal. Tekanan di dalam bejana adalah 300 kPa, tekanan atmosfer adalah 100 kPa. Menemukan total zat di keadaan gas. Apa rasanya tekanan parsial nitrogen dalam sistem? Berapa massa uap air? Berapa massa nitrogen?
Larutan Mari kita tulis persamaan Mendeleev-Clapeyron untuk campuran gas, uap air + nitrogen:

dari mana kita menemukan jumlah total zat dalam keadaan gas:

Konstanta gas universal.

Mari kita ubah satuannya ke sistem SI: volume tekanan bejana dalam suhu bejana .

Mari kita hitung:

Menurut hukum Dalton, tekanan di dalam bejana sama dengan jumlah tekanan parsial uap air dan nitrogen:

dari mana tekanan parsial nitrogen berasal:

Pada suhu, tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan atmosfer, oleh karena itu .

PEMBENTUKAN UAP.

UAP JENUH DAN TAK JENUH.

1. Penguapan.

Gaya tarik menarik bekerja antara molekul-molekul suatu zat dalam keadaan cair atau padat. Untuk padat mereka cukup besar. Hal ini mengarah pada fakta bahwa molekul zat padat tidak aktif; mereka hanya dapat berosilasi di sekitar posisi kesetimbangannya. Dalam cairan, molekul-molekul tidak terlalu tertarik satu sama lain; mereka dapat bergerak dalam jarak pendek dan melompat ke posisi kesetimbangan yang berdekatan. Namun, sebagai akibat dari pertukaran energi selama tumbukan molekul atau sebagai akibat dari pasokan energi dari luar, setiap molekul dapat menerima sejumlah energi kinetik yang memungkinkannya mengatasi gaya tarik-menarik dari molekul tetangga. molekul dan meninggalkan permukaan cairan atau padatan. Beberapa molekul ini, setelah kehilangan energinya, kembali menjadi cair atau padat, tetapi molekul yang paling energik, yang mampu berpindah ke jarak sekitar 10 -9 m, di mana gaya tarik-menarik praktis tidak lagi bekerja, menjadi bebas.

Transisi suatu zat dari padatan atau keadaan cair menjadi gas disebut penguapan, dan kumpulan molekul suatu zat yang meninggalkan permukaan zat cair atau padat disebut feri dari zat ini.

Paling sering, penguapan mengacu pada transisi suatu zat menjadi gas dari cairan. Penguapan yang berasal dari keadaan padat, ditelepon sublimasi atau sublimasi.

Penguapan dari wujud cair dibagi menjadi penguapan Dan mendidih.

2. Penguapan dan intensitasnya.

Penguapan adalah penguapan yang terjadi pada suhu berapapun hanya dari permukaan bebas suatu zat cair ke udara atau ruang hampa yang disertai dengan penurunan suhu zat cair tersebut.

Mekanisme penguapan dan pendinginan cairan yang dihasilkan dapat dijelaskan dari sudut pandang MCT.

Seperti disebutkan di atas, hanya molekul-molekul yang meninggalkan permukaan cairan yang energi kinetiknya melebihi nilai kerja yang diperlukan untuk mengatasi gaya tarik-menarik molekul dari molekul tetangganya dan pelepasan molekul dari permukaan cairan ke udara. Pekerjaan ini disebut fungsi kerja. Akibatnya, energi kinetik rata-rata molekul yang tersisa berkurang dan akibatnya suhu cairan menurun.

Intensitas penguapan bergantung pada beberapa faktor:

    pada suhu cairan;

    pada luas permukaan bebas;

    pada tingkat penghilangan uap dari permukaan cairan;

    dari tekanan eksternal;

    tergantung pada jenis cairannya.

Semakin tinggi suhunya, maka wilayah yang lebih besar permukaan bebas dari lebih cepat menghilangkan uap dari permukaan cairan; semakin rendah tekanan eksternal, semakin kuat penguapannya.

Proses peralihan suatu zat dari wujud gas menjadi cair atau padat disebut kondensasi.

3.Pasangan jenuh dan tak jenuh.

Pertimbangkan dua bejana berisi cairan - satu terbuka, yang lain ditutup dengan penutup. Di kedua bejana, terjadi penguapan cairan dan kondensasi uap.

Namun, dalam kasus pertama, penguapan lebih unggul daripada kondensasi, karena molekul-molekul cairan memiliki kesempatan untuk meninggalkan wadah dan mereka tidak akan kembali ke cairan, dan sebagai gantinya molekul-molekul lain muncul dari permukaan cairan ke udara. . Jumlah molekul N 1 yang meninggalkan permukaan dalam 1 detik melebihi jumlah molekul N 2 yang kembali. Jika proses penguapan lebih dominan daripada proses kondensasi, maka uap yang dihasilkan disebut tak jenuh.

Dalam bejana yang tertutup rapat, jumlah molekul N 1 yang meninggalkan permukaan dalam 1 detik pada awalnya melebihi jumlah molekul N 2 yang kembali. Oleh karena itu, kepadatan uap di atas permukaan cairan, serta tekanannya, meningkat. Namun seiring dengan peningkatan kepadatan dan tekanan, jumlah molekul yang kembali ke cairan dalam waktu 1 detik meningkat. Setelah beberapa waktu, laju penguapan dan kondensasi menjadi sama, yaitu. jumlah molekul N 1 yang meninggalkan cairan sama dengan jumlah N 2 yang kembali. Dikatakan bahwa keseimbangan dinamis telah terbentuk antara uap dan cairannya.

Kukus dalam keadaan keseimbangan dinamis dengan cairannya disebut kaya.

4. Mendidih.

Mendidih adalah pembentukan uap yang terjadi baik dari permukaan maupun di seluruh volume cairan bila suhu konstan.

Mekanisme perebusan dapat dijelaskan sebagai berikut.

Selalu ada gelembung gas yang teradsorpsi di dinding bejana. Selain itu, cairan selalu mengandung sejumlah gas terlarut (udara), yang derajat kelarutannya menurun seiring dengan meningkatnya suhu, dan bila dipanaskan, juga mulai dilepaskan dalam bentuk gelembung. Cairan menguap di dalam gelembung. Oleh karena itu, selain udara, terdapat uap jenuh di dalam gelembung, tekanannya meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Akibatnya, gelembung-gelembung tersebut membengkak. Gaya Archimedes yang bekerja pada gelembung menjadi lebih besar daripada gravitasinya, dan gelembung mulai mengapung. Perilaku gelembung selanjutnya bergantung pada seberapa panas cairan tersebut.

Jika cairan belum dipanaskan secara merata dan lapisan atasnya lebih dingin daripada lapisan bawah, maka saat gelembung mengapung, uap di dalamnya mengembun, dan tekanan di dalam gelembung berkurang. Akibatnya, volume gelembung berkurang. Gaya Archimedes, yang bergantung pada volume gelembung, juga menjadi lebih kecil, pergerakan gelembung ke atas melambat dan, sebelum mencapai permukaan cairan, gelembung-gelembung tersebut menghilang.

Jika zat cair dipanaskan secara merata, maka ketika gelembung-gelembung tersebut mengapung, volumenya akan bertambah, karena gaya tekanan hidrostatis zat cair yang bekerja pada gelembung-gelembung tersebut berkurang. Peningkatan volume menyebabkan peningkatan gaya Archimedes. Oleh karena itu, pergerakan gelembung ke atas semakin cepat. Gelembung mencapai permukaan bebas, pecah, dan uap jenuh keluar. Momen ini disebut mendidihnya cairan. Dalam hal ini, tekanan uap jenuh dalam gelembung hampir sama dengan tekanan luar.

Suhu dimana tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan luar disebut titik didih.

Titik didihnya tergantung pada:

1) dari tekanan luar (semakin besar, semakin tinggi titik didih);

2) dari adanya pengotor (biasanya titik didih meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi pengotor);

3) dari udara atau gas lain yang terlarut dalam cairan (dengan penurunan jumlah udara terlarut, suhu naik);

4) berdasarkan kondisi dinding bejana (dalam bejana dengan dinding lebih halus, cairan mendidih pada suhu lebih tinggi);

5) tergantung pada jenis cairannya.

5. Perbandingan sifat uap jenuh dan gas ideal.

1.Tekanan dan massa jenis uap jenuh adalah konstan dan tidak bergantung pada volume ruang di atas cairan yang menguap. Untuk gas ideal, tekanan dan massa jenisnya berkurang seiring bertambahnya volume.

Uap jenuh Gas ideal

2. Dengan meningkatnya suhu pada volume konstan, peningkatan tekanan uap jenuh tidak terjadi menurut hukum linier, seperti pada gas ideal, tetapi jauh lebih cepat. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa peningkatan tekanan terjadi tidak hanya karena peningkatan energi kinetik, tetapi juga karena peningkatan jumlah molekul yang menguap.

Untuk alasan yang sama, massa jenis uap jenuh tidak tetap konstan, melainkan meningkat.

3.Tekanan dan massa jenis uap jenuh bergantung pada jenis cairan dan ditentukan oleh panas penguapan. Semakin rendah panas penguapan, semakin besar tekanan dan kepadatan uap jenuhnya.

Penguapan – Ini adalah penguapan yang hanya terjadi dari permukaan bebas cairan yang berbatasan dengan media gas atau ruang hampa.

Distribusi energi kinetik yang tidak merata gerakan termal molekul mengarah pada fakta bahwa pada suhu berapa pun energi kinetik beberapa molekul cairan atau padat dapat melebihi energi potensial hubungannya dengan molekul lain.

Penguapan adalah suatu proses dimana dari permukaan suatu zat cair atau padat molekul terbang keluar yang energi kinetiknya melebihi energi interaksi potensial molekul. Penguapan disertai dengan pendinginan cairan.

Mari kita perhatikan proses penguapan dari sudut pandang teori kinetik molekuler. Untuk meninggalkan zat cair, molekul harus melakukan usaha dengan menurunkan energi kinetiknya. Di antara molekul-molekul suatu zat cair yang bergerak secara kacau di lapisan permukaannya, akan selalu ada molekul-molekul yang cenderung terbang keluar dari zat cair tersebut. Ketika molekul tersebut meninggalkan lapisan permukaan, timbul gaya yang menarik molekul tersebut kembali ke dalam cairan. Oleh karena itu, hanya molekul-molekul yang terbang keluar dari cairan yang energi kinetiknya lebih besar daripada usaha yang diperlukan untuk mengatasi perlawanan gaya molekul.

Kecepatan penguapan tergantung pada:

a) tergantung pada jenis cairan;

b) pada luas permukaan bebasnya. Semakin besar areanya, semakin cepat cairannya menguap.

c) dari kepadatan lebih sedikit uap zat cair di atas permukaannya, maka semakin besar pula laju penguapannya. Oleh karena itu, pemompaan uap (angin) dari permukaan akan mempercepat penguapannya.

d) dengan meningkatnya suhu, laju penguapan cairan meningkat.

Penguapan- Ini adalah peralihan suatu zat dari wujud cair ke wujud gas.

Kondensasi - Ini adalah peralihan suatu zat dari wujud gas ke wujud cair.

Selama penguapan energi dalam zat bertambah dan pada saat kondensasi berkurang.

Panas penguapan adalah jumlah kalor Q yang dibutuhkan untuk mengubah zat cair menjadi uap pada suhu tetap.

Panas spesifik penguapan L diukur dengan jumlah panas yang dibutuhkan untuk mengubah satu satuan massa cairan menjadi uap pada suhu konstan

Uap jenuh dan tak jenuh. Penguapan cairan dalam bejana tertutup pada suhu konstan menyebabkan peningkatan bertahap konsentrasi molekul zat yang menguap dalam bentuk gas. Beberapa saat setelah dimulainya proses penguapan, konsentrasi suatu zat dalam wujud gas mencapai suatu nilai di mana jumlah molekul yang kembali ke cairan per satuan waktu menjadi sama dengan jumlah molekul yang meninggalkan permukaan cairan selama proses penguapan. waktu yang sama. Keseimbangan dinamis terbentuk antara proses penguapan dan kondensasi zat.

Keseimbangan dinamis- ini adalah saat proses penguapan cairan dikompensasi sepenuhnya oleh kondensasi uap, mis. Semakin banyak molekul yang terbang keluar dari suatu cairan, jumlah yang sama akan kembali ke cairan tersebut.

Uap jenuh adalah uap yang berada dalam keadaan kesetimbangan dinamis dengan cairannya. Tekanan dan kepadatan uap jenuh ditentukan secara unik oleh suhunya.

Uap tak jenuh – itu adalah uap yang ada di atas permukaan cairan ketika penguapan melebihi kondensasi, dan uap jika tidak ada cairan. Tekanannya lebih rendah dari tekanan uap jenuhnya .

Ketika uap jenuh dikompresi, konsentrasi molekul uap meningkat, keseimbangan antara proses penguapan dan kondensasi terganggu dan sebagian uap berubah menjadi cair. Ketika uap jenuh mengembang, konsentrasi molekulnya berkurang dan sebagian cairan berubah menjadi uap. Dengan demikian, konsentrasi uap jenuhnya tetap konstan berapa pun volumenya. Karena tekanan gas sebanding dengan konsentrasi dan suhu, tekanan uap jenuh pada suhu konstan tidak bergantung pada volume.

Intensitas proses penguapan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu cairan. Oleh karena itu, keseimbangan dinamis antara penguapan dan kondensasi dengan meningkatnya suhu terbentuk pada konsentrasi molekul gas yang tinggi.

Tiket No.1

Uap jenuh.

Jika suatu wadah berisi zat cair ditutup rapat, jumlah zat cair mula-mula akan berkurang dan kemudian tetap. Pada suhu konstan, sistem uap-cair akan mencapai keadaan kesetimbangan termal dan akan tetap berada di dalamnya selama yang diinginkan. Bersamaan dengan proses evaporasi, terjadi pula kondensasi; kedua proses tersebut rata-rata saling mengimbangi.

Pada saat pertama, setelah zat cair dituangkan ke dalam bejana dan ditutup, zat cair tersebut akan menguap dan massa jenis uap di atasnya akan bertambah. Namun, pada saat yang sama, jumlah molekul yang kembali ke cairan akan meningkat. Semakin tinggi kepadatan uap, semakin besar jumlah yang lebih besar molekulnya kembali ke cairan. Akibatnya, dalam bejana tertutup pada suhu konstan, keseimbangan dinamis (bergerak) akan terbentuk antara cairan dan uap, yaitu jumlah molekul yang meninggalkan permukaan cairan selama periode waktu tertentu akan sama rata-rata. dengan jumlah molekul uap yang kembali ke cairan dalam waktu yang sama.

Uap yang berada dalam kesetimbangan dinamis dengan cairannya disebut uap jenuh. Definisi ini menekankan bahwa jumlah uap yang lebih besar tidak dapat ada dalam volume tertentu pada suhu tertentu.

Tekanan uap jenuh.

Apa yang akan terjadi pada steam jenuh jika volume yang ditempatinya diperkecil? Misalnya, jika Anda mengompres uap yang berada dalam kesetimbangan dengan cairan di dalam silinder di bawah piston, menjaga suhu isi silinder tetap konstan.

Ketika uap dikompresi, kesetimbangan akan mulai terganggu. Pada awalnya, kepadatan uap akan sedikit meningkat, dan jumlah molekul yang lebih besar akan mulai berpindah dari gas ke cairan daripada dari cairan ke gas. Lagi pula, jumlah molekul yang meninggalkan cairan per satuan waktu hanya bergantung pada suhu, dan kompresi uap tidak mengubah jumlah ini. Proses ini berlanjut hingga kesetimbangan dinamis dan kerapatan uap tercapai kembali, dan oleh karena itu konsentrasi molekulnya mencapai nilai sebelumnya. Akibatnya, konsentrasi molekul uap jenuh pada suhu konstan tidak bergantung pada volumenya.

Karena tekanan sebanding dengan konsentrasi molekul (p=nkT), maka dari definisi ini dapat disimpulkan bahwa tekanan uap jenuh tidak bergantung pada volume yang ditempatinya.

Tekanan p n.p. tekanan uap ketika zat cair berada dalam kesetimbangan dengan uapnya disebut tekanan uap jenuh.

Ketergantungan tekanan uap jenuh pada suhu

Keadaan uap jenuh, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, kira-kira dijelaskan oleh persamaan keadaan gas ideal, dan tekanannya ditentukan oleh rumus

Ketika suhu meningkat, tekanan meningkat. Karena tekanan uap jenuh tidak bergantung pada volume, maka tekanan hanya bergantung pada suhu.

Namun, ketergantungan p.n. dari T, yang ditemukan secara eksperimental, tidak berbanding lurus, seperti gas ideal pada volume konstan. Ketika suhu meningkat, tekanan uap jenuh sebenarnya meningkat lebih cepat daripada tekanan gas ideal (Gbr. bagian kurva 12). Mengapa ini terjadi?

Jika suatu zat cair dipanaskan dalam wadah tertutup, sebagian zat cair tersebut berubah menjadi uap. Akibatnya, menurut rumus P = nkT, tekanan uap jenuhnya meningkat bukan hanya karena kenaikan suhu cairan, tetapi juga akibat peningkatan konsentrasi molekul (densitas) uap. Pada dasarnya peningkatan tekanan dengan meningkatnya suhu ditentukan secara tepat oleh peningkatan konsentrasi.

(Perbedaan utama perilaku gas ideal dan uap jenuh adalah ketika suhu uap dalam bejana tertutup berubah (atau ketika volume berubah pada suhu konstan), massa uap berubah. Cairan sebagian berubah menjadi uap, atau sebaliknya uap mengembun sebagian C gas ideal hal seperti itu tidak terjadi.)

Ketika semua cairan telah menguap, uap akan berhenti menjadi jenuh pada pemanasan lebih lanjut dan tekanannya pada volume konstan akan meningkat berbanding lurus dengan suhu absolut (lihat Gambar, bagian kurva 23).

Mendidih.

Mendidih adalah transisi intens suatu zat dari cair ke gas, yang terjadi di seluruh volume cairan (dan tidak hanya di permukaannya). (Kondensasi adalah proses sebaliknya.)

Ketika suhu cairan meningkat, laju penguapan meningkat. Akhirnya cairan mulai mendidih. Ketika mendidih, gelembung uap yang berkembang pesat terbentuk di seluruh volume cairan, yang mengapung ke permukaan. Titik didih cairan tetap konstan. Hal ini terjadi karena seluruh energi yang disuplai ke cairan dihabiskan untuk mengubahnya menjadi uap.

Dalam kondisi apa perebusan dimulai?

Suatu cairan selalu mengandung gas-gas terlarut, yang dilepaskan di dasar dan dinding bejana, serta partikel-partikel debu yang tersuspensi dalam cairan, yang merupakan pusat penguapan. Uap cairan di dalam gelembung sudah jenuh. Dengan meningkatnya suhu tekanan uap jenuh bertambah dan ukuran gelembung bertambah. Di bawah pengaruh gaya apung, mereka melayang ke atas. Jika lapisan atas cairan memiliki suhu yang lebih rendah, maka terjadi kondensasi uap pada gelembung-gelembung di lapisan tersebut. Tekanan turun dengan cepat dan gelembung-gelembung itu pecah. Keruntuhan terjadi begitu cepat sehingga dinding gelembung bertabrakan dan menghasilkan sesuatu seperti ledakan. Banyak ledakan mikro semacam itu menimbulkan kebisingan yang khas. Ketika cairan cukup panas, gelembung akan berhenti pecah dan mengapung ke permukaan. Cairannya akan mendidih. Perhatikan ketel di atas kompor dengan hati-hati. Anda akan menemukan bahwa ia hampir berhenti mengeluarkan suara sebelum mendidih.

Ketergantungan tekanan uap jenuh pada suhu menjelaskan mengapa titik didih suatu cairan bergantung pada tekanan pada permukaannya. Gelembung uap dapat membesar bila tekanan uap jenuh di dalamnya sedikit melebihi tekanan di dalam cairan, yang merupakan jumlah dari tekanan udara pada permukaan cairan (tekanan luar) dan tekanan hidrostatis kolom cairan.

Pendidihan dimulai pada suhu dimana tekanan uap jenuh dalam gelembung sama dengan tekanan dalam cairan.

Semakin besar tekanan luar, semakin tinggi titik didihnya.

Dan sebaliknya, dengan mengurangi tekanan eksternal, kita menurunkan titik didih. Dengan memompa udara dan uap air keluar dari labu, Anda dapat membuat air mendidih pada suhu kamar.

Setiap cairan mempunyai titik didihnya masing-masing (yang tetap konstan hingga semua cairan mendidih), yang bergantung pada tekanan uap jenuhnya. Semakin tinggi tekanan uap jenuhnya, semakin rendah titik didih cairan tersebut.

Panas spesifik penguapan.

Mendidih terjadi dengan penyerapan panas.

Sebagian besar panas yang disuplai digunakan untuk memutus ikatan antar partikel zat, sisanya - untuk usaha yang dilakukan selama pemuaian uap.

Akibatnya energi interaksi antar partikel uap menjadi lebih besar dibandingkan antar partikel cair, sehingga energi dalam uap lebih besar dibandingkan energi dalam zat cair pada suhu yang sama.

Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah cairan menjadi uap selama proses perebusan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

dimana m adalah massa zat cair (kg),

L - panas spesifik penguapan (J/kg)

Kalor jenis penguapan menunjukkan berapa banyak kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg suatu zat menjadi uap pada titik didihnya. Satuan panas spesifik penguapan dalam sistem SI:

[L] = 1 J/kg

Kelembaban udara dan pengukurannya.

Hampir selalu ada sejumlah uap air di udara sekitar kita. Kelembapan udara tergantung pada banyaknya uap air yang terkandung di dalamnya.

Udara lembab mengandung persentase molekul air lebih tinggi dibandingkan udara kering.

Kelembaban relatif sangat penting, pesan yang terdengar setiap hari dalam laporan ramalan cuaca.

Kelembaban relatif adalah perbandingan massa jenis uap air yang terkandung di udara dengan massa jenis uap jenuhnya pada suhu tertentu, yang dinyatakan dalam persentase. (menunjukkan seberapa dekat uap air di udara dengan saturasi)

Titik embun

Kekeringan atau kelembapan udara bergantung pada seberapa dekat uap airnya dengan jenuh.

Jika udara lembab didinginkan, uap di dalamnya dapat menjadi jenuh, dan kemudian akan mengembun.

Tanda bahwa uap sudah jenuh adalah munculnya tetesan pertama cairan kental - embun.

Suhu saat uap di udara menjadi jenuh disebut titik embun.

Titik embun juga menjadi ciri kelembapan udara.

Contoh: embun yang turun di pagi hari, berembunnya kaca yang dingin jika dihirup, terbentuknya setetes air pada pipa air dingin, kelembapan pada basement rumah.

Untuk mengukur kelembaban udara digunakan alat ukur yaitu higrometer. Ada beberapa jenis higrometer, namun yang utama adalah rambut dan psikrometri. Karena sulit mengukur tekanan uap air di udara secara langsung, kelembaban relatif diukur secara tidak langsung.

Diketahui bahwa laju penguapan bergantung pada kelembaban relatif udara. Semakin rendah kelembapan udara, semakin mudah uap air tersebut menguap.

Psikrometer memiliki dua termometer. Yang satu biasa saja, namanya kering. Ini mengukur suhu udara sekitar. Bola termometer lain dibungkus dengan sumbu kain dan ditempatkan dalam wadah berisi air. Termometer kedua tidak menunjukkan suhu udara, melainkan suhu sumbu basah, oleh karena itu dinamakan termometer basah. Semakin rendah kelembaban udara, semakin intensif uap air menguap dari sumbu, semakin besar jumlah panas per satuan waktu yang dikeluarkan dari termometer yang dibasahi, semakin rendah pembacaannya, oleh karena itu, semakin besar perbedaan pembacaan termometer kering dan kering. termometer basah. saturasi = 100 ° C dan karakteristik spesifik keadaan kaya cair dan kering kaya pasangan v"=0,001 v""=1,7 ... basah jenuh uap dengan tingkat kekeringan Kami menghitung karakteristik luas basah kaya pasangan Oleh...

  • Analisis bahaya industri selama pengoperasian sistem pemulihan uap minyak saat mengalir dari kista

    Abstrak >> Biologi

    Batas mudah terbakar (berdasarkan volume). Tekanan jenuh uap pada T = -38 oC... paparan radiasi sinar matahari, konsentrasi kejenuhan akan ditentukan oleh suhu... paparan radiasi matahari, konsentrasi kejenuhan tidak ditentukan oleh suhu...