Změny skupenství Výpar, var, kapalnění Molekulová fyzika Změny skupenství Výpar, var, kapalnění

Změny skupenství

Výpar přeměna kapaliny v plyn, probíhá z povrchu kapaliny za každé teploty, při které kapalné skupenství existuje různé kapaliny různě rychle ( ether, líh, voda, rtuť) zvyšuje se: zvětšením povrchu, teploty, odstraněním vzniklých par nad tekutinou (foukání polévky)

Skupenské teplo výparu 6 chceme-li kapalinu přeměnit v plyn téže teploty, musí kapalina přijmout skupenské teplo vypařování Lv (měrné skup. teplo vypařování lv = Lv/m) s rostoucí teplotou lv klesá Pro vodu Při 0 °C 2 510 000 J/kg Při 100 °C 2 260 000 J/kg

Var při tzv. teplotě varu tv se v kapalině tvoří bubliny páry, zvětšují svůj objem a vystupují k volnému povrchu kapaliny, tedy změna skupenství probíhá v celém objemu tv je závislé na vnějším tlaku - s rostoucím tlakem se zvyšuje lv varu se rovná lv vypařování při tv

Závislost tv na tlaku Zvýšený tlak Snížený tlak papinův hrnec papiňák pro vaření ve vysokých horách (2000 m n. m. 94°C, 5500 m n. m. 85°C) užití tlakových nádob při výrobě klihu, papíru…, sterilizace při 130°C Snížený tlak snížený var při výrobě sirupů, cukru, práškového mléka

Papiňák

Výpar mikroskopicky Molekuly vykonávají tepelný pohyb. Mají-li některé molekuly na volném povrchu takovou energii (rychlost), že překonají síly poutající je k ostatním molekulám, pak uniknou do prostoru a vytvoří páru Některé molekuly se v důsledku tepelného pohybu znovu vracejí do kapaliny. Při výparu kapalinu opouštějí nejrychlejší molekuly  klesá střední kin. energie molekul kapaliny  pokles teploty kapaliny

Kapalnění (kondenzace) zmenšením objemu (růstem tlaku) či poklesem teploty uvolňuje se skupenské teplo kondenzační (měrné skup. teplo kondenzační je rovno lv) molekuly tvoří malé kapičky, které postupně rostou, vznik kapek usnadňují kondenzační jádra (prach, el. nabité částice) dochází k němu na povrchu kapaliny, pevných látek (poklička), ale i ve volném prostoru (mrak)

Chladící zařízení (lednička) Přenáší teplo z vnitřního prostoru chladničky do okolí. Teplo se přenáší chladící kapalinou s nízkým bodem varu (zhruba při atmosférickém tlaku) – dříve freony ničící ozonovou vrstvu!

Lednička Jemné trubičky výparníku (v zadní stěně lednice) odebírají skupenské teplo výparu z lednice k odpaření kapaliny Tento plyn je v kompresoru stlačen na teplotu vyšší, než je v místnosti V trubičkách kondenzátoru (chladiče) předá teplý plyn skupenské teplo kondenzační okolí ledničky a tím se zkapalní Přes ventil se kapalina pod tlakem dostává do výparníku

Tepelné čerpadlo Stejný princip jako lednice Teplo bere ze země, vody či vzduchu a předává jej do vzduchu uvnitř domu