Властивості рідин

Пароутворення і конденсація

Рідина може перетворитися на газ двома способами: випаровуванням і кипінням.

Випаровування – це процес пароутворення з поверхні рідини.

Властивості:

1. Випаровування рідин відбувається за будь-якої температури

2. Випаровування супроводжується поглинанням енергії

3. Під час випаровування, якщо рідина не отримує енергії ззовні, вона охолоджується

4. Швидкість випаровування залежить від температури рідини

5. Швидкість випаровування залежить від площі поверхні рідини

6. Швидкість випаровування залежить від роду рідини

7. Швидкість випаровування залежить від руху повітря

Конденсація – процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий.

Під час конденсації, навпаки, енергія виділяється.

Насичена та ненасичена пари

За певної концентрації молекул пари настає динамічна рівновага: кількість молекул, які щосекунди повертаються до рідини, дорівнює кількості молекул, які щосекунди переходять із рідини в пару. Тепер макроскопічні параметри рідини та пари перестають змінюватися (якщо підтримується незмінна температура). 

Насичена пара – це пара, яка перебуває у стані динамічної рівноваги зі своєю рідиною.

В закритій посудині пара над поверхнею рідини стає насиченою.

Ненасичена пара – це коли процес випаровування інтенсивніший за конденсацію.

Тиск насиченої пари залежить від роду рідини (оскільки концентрація молекул насиченої пари залежить від роду рідини)

Тиск насиченої пари залежить від температури. Одочасно зі зростанням температури збільшується концентрація молекул пари. Одночасне збільшення концентрації молекул і температури спричиняє швидке зростання тиску.

Тиск, створюваний насиченою парою, є найбільшим тиском, який може створити пара даної рідини за даної температури.

Тиск насиченої пари не залежить від її об’єму.

Кипіння

Кипіння – процес пароутворення, який відбувається по всьому об’єму рідини та супроводжується утворенням і збільшенням бульбашок пари.

Температура кипіння – температура, за якої рідина кипить.

Властивості:

1. Кипіння починається за температури, за якої тиск насиченої пари трохи перевищує зовнішній тиск.

2. Під час кипіння температура рідини не змінюється.

3. Зі збільшенням зовнішнього тиску температура кипіння рідини зростає.

4. Зі зменшенням зовнішнього тиску температура кипіння рідини знижується.

5. Температура кипіння залежить від наявності в рідині розчиненого газу. 

Знайди правильні відповіді на запитання

Лабораторна робота

Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини

Мета роботи: виміряти поверхневий натяг води методом відриву крапель.

Обладнання: штангенциркуль, медичний шприц об’ємом 2 мл без голки, зубочистка, склянка з дистильованою водою.

Теоретичні відомості

У ході повільного витікання рідини з тонкої вертикальної трубки  на кінці трубки утворюється крапля (див. рисунок).

Відрив краплі відбувається в той момент, коли сила тяжіння зрівнюється із силою поверхневого натягу, що діє на краплю вздовж кола шийки краплі: F_пов=F_тяж   або m₀g=σl, де m₀ — маса краплі; σ — поверхневий натяг рідини; l = πd — довжина кола (d — внутрішній діаметр трубки).

Масу краплі можна знайти за формулою: m₀=V₀ρ=Vρ/N, де ρ — густина рідини; V — об’єм рідини, що витекла; N — кількість крапель. Отже, вимірявши внутрішній діаметр трубки d і порахувавши кількість N крапель, що утворилися під час витікання рідини об’ємом V, можна обчислити поверхневий натяг рідини:

σ=(ρVg)/(Nπd)

Хід роботи

1. Виміряйте діаметр вихідного отвору шприца.
2. Наберіть у шприц 2 мл води. Повільно натискаючи на поршень і рахуючи краплі, викапайте воду у склянку.
3. Повторіть дослід ще 3 рази.
4. Дані дослідів запишіть в таблицю 2