Параграф 22 Физика 8 класс Пёрышкин | Конспект

Удельная теплота парообразования

Понятие удельной теплоты парообразования
Удельная теплота парообразования — это количество тепла, необходимое для превращения 1 кг жидкости при постоянной температуре кипения в пар. Для каждого вещества это значение индивидуально, так как оно зависит от характера взаимодействия между молекулами жидкости. Удельную теплоту парообразования обозначают буквой L и вычисляют по формуле L=Q/m​, где Q — количество теплоты, а m — масса вещества. Единица измерения удельной теплоты парообразования в Международной системе единиц — Дж/кг.

Формула расчета удельной теплоты парообразования
Для расчета удельной теплоты парообразования используется формула Q=L×m, где Q — количество теплоты, L — удельная теплота парообразования, а m — масса жидкости. Знание удельной теплоты парообразования позволяет рассчитать, сколько энергии нужно затратить для превращения определенного количества жидкости в пар. Эта формула также используется для расчета количества тепла, необходимого для конденсации пара. Чем выше удельная теплота парообразования, тем больше энергии требуется для перехода вещества из жидкого состояния в газообразное.

Зависимость удельной теплоты от типа вещества
Удельная теплота парообразования зависит от природы вещества и температуры его кипения. Например, у воды значение L равно 2,3·10⁶ Дж/кг, у эфира — 3,5·10⁵ Дж/кг, а у аммиака — 1,4·10⁶ Дж/кг. В таблице представлены значения удельной теплоты парообразования для разных жидкостей при нормальном атмосферном давлении. Вещества с высокими значениями удельной теплоты требуют большего количества тепла для превращения в пар и, следовательно, обладают большей энергией при испарении.

Пример расчета количества теплоты
В качестве примера рассмотрена задача, в которой требуется определить количество тепла, необходимое для превращения 3 кг эфира, нагретого до 35 °C, в пар. Сначала вычисляют количество тепла, необходимое для нагрева эфира до температуры кипения, используя формулу Q₁​=c×m×(t₂​−t₁​), а затем — теплоту парообразования, используя формулу Q₂​=L×m. Общее количество тепла складывается из двух частей: Q = Q1 + Q2, что иллюстрирует взаимосвязь между нагревом жидкости и ее переходом в пар.

Применение удельной теплоты парообразования на практике
Понимание удельной теплоты парообразования важно в практике, например, для расчета теплопередачи при охлаждении паров или при конденсации. Учет этой характеристики позволяет оценить энергетические затраты на испарение жидкостей в системах охлаждения или при использовании жидкостей в теплообменниках. Это также важно для определения тепловых потерь в производственных процессах или при хранении жидких веществ.