Изменение агрегатных состояний

Испарение, кипение, конденсация

Пёрышкин «Физика 8», §16–20

Испарение идёт с поверхности и при любой температуре. Кипение — по всему объёму и только при температуре кипения.

Отчего зависит скорость испарения4

От площади поверхности: лужа испаряется быстрее, чем та же вода в стакане.

От температуры: горячий чай остывает и испаряется быстрее холодного.

От ветра: он уносит уже вылетевшие молекулы, не давая им вернуться.

От рода жидкости: спирт испаряется намного быстрее воды.

С поверхности улетают самые быстрые молекулы, поэтому средняя скорость оставшихся падает — жидкость остывает.

Где это заметно2

Мокрая кожа на ветру мёрзнет: испарение забирает энергию у тела.

На этом же работает психрометр: влажный термометр показывает меньше сухого, и по разнице определяют влажность воздуха.

Показывает, сколько энергии нужно, чтобы обратить в пар 1 кг жидкости, уже нагретой до кипения.

Q = L\,m

L

— удельная теплота парообразования; у воды

2{,}3 \cdot 10^6

Дж/кг

Почему полка кипения такая длинная3

У воды $L$ почти в семь раз больше $\lambda$ : расцепить молекулы полностью гораздо дороже, чем просто разрушить решётку.

Поэтому на графике нагревания полка кипения намного длиннее полки плавления — это видно сразу.

При конденсации ровно эта энергия возвращается. Поэтому ожог паром при 100 °C тяжелее ожога кипятком той же температуры.

⚗

Опыт в Физлабе

График нагревания: полка кипения

Сравни длины полок λ и L на одном графике — разница видна глазом.

Разобранные примеры

Почему при испарении жидкость охлаждается?разбор

Ответ: улетают самые быстрые молекулы

Чем кипение отличается от испарения?разбор

Испарение идёт при любой температуре и только с поверхности.
Кипение — при строго определённой температуре и по всему объёму, с образованием пузырьков.
Температура кипения зависит от давления: в горах вода кипит ниже $100\ ^\circ$ C.

Ответ: кипение — по всему объёму при своей температуре