Лабораторные работы. Молекулярно-кинетическая теория / Физика. МКТ. ЛР. Определение удельной теплоты парообразования воды

Цель работы: определение удельной теплоты испарения воды, измерение температурного скачка на свободной поверхности воды.

Приборы и принадлежности: кипятильник с электрической плиткой, калориметр, мензурка, термометр, вентилятор.

ЗАДАНИЕ 1.

ХОД РАБОТЫ:

1. Измерим комнатную температуру, взвесим калориметр без воды и с водой, полученные данные сведём в таблицу.

tкомн	tкон	mкалор	m'калор	mводы	m''калор	mпара= m''калор- m'калор	λ	Δλ
23	95	89,65	141	50,45	149,95	8,95	2,32*106	0,03*106

2. Подадим в калориметр через пароотводящую трубку пар до тех пор, пока температура воды не станет 95º C.

3. Определим массу калориметра после передачи пара и массу сконденсированного пара.

4. Определим значение удельной теплоты парообразования воды и погрешность измерения.

;

;

.

.

ЗАДАНИЕ 2.

ХОД РАБОТЫ:

1. Обмотаем кончик одного из термометров смоченной ватой и определим показания термометров.

Измерение	Температура, ºC	Сухой термометр	Влажный термометр	Относительная влажность, %
Без обдува	Начальная	22,2	22,2	88,7
	Через 10 минут	22,2	22,0
С обдувом	Через 5 минут	21,8	19,6

2. Определим по графикам и таблице влажность воздуха.

.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется удельной теплотой парообразования? Чему она равна в критической точке?

В критической точке удельная теплота парообразования равна нолю из-за смешения фаз.

2. Какой процесс называется кипением? Как температура кипения зависит от давления?

Кипение — процесс интенсивного парообразования, который происходит в жидкости, как на свободной её поверхности, так и внутри её структуры. При этом в объёме жидкости возникают границы разделения фаз, то есть на стенках сосуда образуются пузырьки, которые содержат воздух и насыщенный пар. Кипение, как и испарение, является одним из способов парообразования. В отличие от испарения, кипение может происходить лишь при определённой температуре и давлении. Температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением, называется температурой кипения. Как правило, температура кипения при нормальном атмосферном давлении приводится как одна из основных характеристик химически чистых веществ

3. Чему равно изменение энтальпии тела при фазовом переходе?

При фазовых переходах изменение энтальпии происходит скачкообразно на величину, соответственно, теплоты плавления ∆Н_пл. или парообразования (кипения) ∆Н_кип., взятых с обратным знаком.

Изменение энтальпии равно количеству теплоты, которое сообщают системе или отводят от нее при постоянном давлении

4. Чему равно изменение внутренней энергии тела при фазовом переходе?

;

.

5. Как возникают облака?

6. Почему повешенное на улице выстиранное бельё сохнет быстрее на ветру? Почему в тёплую погоду оно сохнет быстрее, чем в холодную?

Когда вы вешаете белье, вода из него начинает испаряться и тончайший слой воздуха вблизи поверхности белья насыщается парами воды (относительная влажность становится близкой к 100 %. Из-за движения воздуха этот слой сдувается, на его место приходит более сухой воздух, он опять насыщается и т. д.

Чем выше температура, тем больше кинетическая энергия молекул, тем быстрее они покидают поверхность белья.

7. Почему летним вечером после захода солнца нередко выпадает роса?

После захода солнца температура в приземном слое воздуха понизилась и водяной пар, который содержался в воздухе, стал насыщенным.

Из-за охлаждения воздушной массы водяной пар конденсируется на объектах вблизи земли и превращается в капли воды. Это происходит обычно ночью.