При каких условиях происходит конденсация пара кратко

Обновлено: 07.07.2024

Насыщение воздуха водяным паром (т. е. необходимая предпосылка для процессов конденсации и сублимации) в природе достигается почти исключительно одним путём: понижением температуры воздуха.

Следовательно, конденсация водяного пара может иметь место, когда воздух прикасается к холодной поверхности, либо охлаждается излучением, либо когда перемешиваются различно нагретые массы воздуха, либо, наконец, при расширении воздуха в связи с его поднятием (адиабатическое охлаждение). Последний способ — самый эффективный: в конденсации водяного пара и его сублимации (кристаллизации), а стало быть, и в образовании атмосферных осадков наибольшую роль играют восходящие движения воздушных масс, сопровождаемые адиабатическим охлаждением, что и приводит воздушные массы к состоянию насыщения, а затем и пересыщения.

В циклонах наибольшее значение для конденсации водяного пара имеют восходящие движения воздуха вдоль поверхности тёплого фронта и перед клином холодного фронта. Мощные восходящие движения воздуха возникают, если земная поверхность вследствие нагревания становится теплее прилегающих к ней слоёв воздуха или если разные соседние её участки (лес и степь, озеро и луг и т. п.) нагреваются неодинаково, что обусловливает неоднородное распределение температур в горизонтальном направлении. Вертикальные перемещения воздуха в больших масштабах происходят и в зонах сходимости воздушных течений. Наконец, существуют поднятия воздуха, вызванные наличием горных сооружений, через которые воздушный поток вынужден переваливать.

Молекулы, выходящие из жидкости при испарении, преодолевают притяжение соседних молекул.

2. Как объяснить понижение температуры жидкости при её испарении?

Температура жидкости при ее испарении понижается, поскольку она (температура) характеризует среднюю кинетическую энергию, а она уменьшается, когда самые быстрые молекулы по¬кидают жидкость при испарении.

3. Как можно на опыте показать охлаждение жидкости при испарении?

Охлаждение жидкости наглядно демонстрирует опыт, в котором конец термометра с жидкостью оборачивается тканью и поливается эфиром. Эфир быстро испаряется, ткань с термометром охлаждаются и термометр показывает падение температуры.

4. Как можно объяснить, что при одних и тех же условиях одни жидкости испаряются быстрее, другие — медленнее?

При одних и тех же условиях та из жидкостей испаряется быстрее, молекулы которой с меньшей силой притягиваются друг к другу, при этом с ее поверхности могут вылететь больше молекул.

5. При каких условиях происходит конденсация пара?

Конденсация пара, особенно насыщенного пара, происходит при понижении температуры.

6. Какие явления природы объясняются конденсацией пара? Приведите примеры и объясните их.

Конденсацией пара объясняются следующие явления природы: образование облаков, тумана, выпадение росы, которые сопровождают похолодание воздуха, содержащего невидимые пары воды.


Конденса́ция паров (лат. condense — уплотняю, сгущаю) — переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Максимальная температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.

Содержание

Виды конденсации

Соотношения для разных видов конденсации выведены на основе опытных данных, а также статистической физики и термодинамики.

Конденсация насыщенных паров

При наличии жидкой фазы вещества конденсация происходит при сколь угодно малых пересыщениях и очень быстро. В этом случае возникает подвижное равновесие между испаряющейся жидкостью и конденсирующимися парами. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса определяет параметры этого равновесия — в частности, выделение тепла при конденсации и охлаждение при испарении.

Конденсация перенасыщенного пара

Наличие перенасыщенного пара возможно в следующих случаях:

  • отсутствие жидкой или твёрдой фазы того же вещества.
  • отсутствие ядер конденсации — взвешенных в атмосфере твёрдых частиц или капелек жидкости, а также ионов (наиболее активные ядра конденсации).
  • конденсация в атмосфере другого газа — в этом случае скорость конденсации ограничена скоростью диффузии паров из газа к поверхности жидкости.

Прибор ядерной физики — камера Вильсона — основана на явлении конденсации на ионах.

При отсутствии ядер конденсации пересыщение может достигать 800—1000 и более процентов. В этом случае конденсация начинается во флуктуациях плотности пара (точках случайного уплотнения вещества).

Конденсация ненасыщенного пара

Конденсация ненасыщенного пара возможна в присухность изменяет равновесное давление и инициирует капиллярную конденсацию.

Конденсация в твёрдую фазу

Конденсация, минуя жидкую фазу, происходит через образование мелких кристалликов (десублимация). Это возможно в случае давления паров ниже давления в тройной точке при пониженной температуре.

Конденсат на окнах

Образование конденсата на стеклах, происходит в холодное время года - либо зимой, либо поздней осенью. С точки зрения физики, образование конденсата на окнах происходит из-за разницы температур соприкасающихся поверхностей, особенно в местах стыка рамы и самого стекла. Чем больше эта разница, тем большее количество влаги оседает на единице поверхности за единицу времени. Если разница температур превышает 55-60°, то осевший конденсат может превратиться в тонкую корочку льда или инея. Причина образования конденсата на стекле состоит в замедленном циркулировании воздуха в помещении, а также в чрезмерной влажности.

См. также

Ссылки

Литература

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Конденсация" в других словарях:

КОНДЕНСАЦИЯ — (лат. condensatio). Сгущение, уплотнение. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КОНДЕНСАЦИЯ вообще сгущение: сгущение электричества, сгущение паров какого либо вещества в жидкость (при помощи давления и… … Словарь иностранных слов русского языка

конденсация — и, ж. condensation f. < condensatio 1. спец. Сгущение, уплотнение. БАС 1. Конденсация пара. Конденсация электричества. Уш. 1934. 2. Переход газа или пара в жидкое состояние. СИС 1954. Конденсационный ая, ое. Конденсационная вода. БАС 1.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелатинского condensatio уплотнение, сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация фазовый переход 1 го рода. Конденсация возможна только при температурах ниже критической точки … Современная энциклопедия

КОНДЕНСАЦИЯ — КОНДЕНСАЦИЯ, конденсации, жен. (спец.). Действие по гл. конденсировать и конденсироваться. Конденсация электричества. Конденсация пара (превращение его в жидкость). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелат. condensatio уплотнение, сгущение), переход в ва вследствие его охлаждения или сжатия из газообразного состояния в конденсированное (жидкое или твёрдое). К. пара возможна только при темп pax ниже критической для данного в ва (см.… … Физическая энциклопедия

Конденсация — (от позднелатинского condensatio уплотнение, сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация фазовый переход 1 го рода. Конденсация возможна только при температурах ниже критической точки. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелат. condensatio уплотнение сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация возможна только при температурах ниже критической температуры … Большой Энциклопедический словарь

конденсация — скопление, сгущение, уплотнение. Ant. разрежение Словарь русских синонимов. конденсация сущ., кол во синонимов: 7 • гомополиконденсация (2) • … Словарь синонимов

Конденсация — (от лат. condense сгущаю) переход водяного пара атмосферы в жидкое состояние. Играет большую роль в водном обмене, в частности в пустынных экосистемах, где очень важна ночная конденсация влаги на поверхности растений (роса) и почвенных частиц, а… … Экологический словарь

конденсация — – фазовый переход первого рода из газообразного состояния в жидкое или твердое. Словарь по аналитической химии [3] • конденсация капиллярная … Химические термины

Испарение — это переход вещества из жидкого состояния в газообразное (пар), происходящее со свободной поверхности жидкости.

Испарение.

Испарение — это переход вещества из жидкого состояния в газообразное (пар), происходящее со свободной поверхности жидкости.

Сублимацию, или возгонку, т.е. переход вещества из твердого состояния в газообразное, так­же называют испарением.

Из повседневных наблюдений известно, что количество любой жидкости (бензина, эфира, воды), находящейся в открытом сосуде, постепенно уменьшается. Жидкость не исчезает бесследно — она превращается в пар. Испарение — это один из видов парообразования. Другой вид — это кипение.

Механизм испарения.

Как происходит испарение? Молекулы любой жидкости находятся в не­прерывном и беспорядочном движении, причем, чем выше температура жидкости, тем больше кинетическая энергия молекул. Среднее значение кинетической энергии имеет определенную величину. Но у каждой молекулы кинетическая энергия может быть как больше, так и меньше средней. Если вблизи поверхности окажется молекула с кинетической энергией, достаточной для преодоления сил межмолекулярного притяжения, она вылетит из жидкости. То же самое пов­торится с другой быстрой молекулой, со второй, третьей и т. д. Вылетая наружу, эти молекулы образуют над жидкостью пар. Образование этого пара и есть испарение.

Поглощение энергии при испарении.

Поскольку при испарении из жидкости вылетают более быстрые молекулы, средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул становится все меньше и меньше. Это значит, что внутренняя энергия испаряющейся жидкости уменьшает­ся. Поэтому если нет притока энергии к жидкости извне, температура испаряющейся жидкости понижается, жидкость охлаждается (именно поэтому, в частности, человеку в мокрой одежде холоднее, чем в сухой, особенно при ветре).

Однако при испарении воды, налитой в стакан, мы не замечаем понижения ее температуры. Чем это объяснить? Дело в том, что испарение в данном случае происходит медленно, и темпера­тура воды поддерживается постоянной за счет теплообмена с окружающим воздухом, из которого в жидкость поступает необходимое количество теплоты. Значит, чтобы испарение жидкости про исходило без изменения ее температуры, жидкости необходимо сообщать энергию.

Количество теплоты, которое необходимо сообщить жидкости для образования единицы массы пара при постоянной температуре, называется теплотой парообразования.

Скорость испарения жидкости.

В отличие от кипения, испарение происходит при любой темпе­ратуре, однако с повышением температуры жидкости скорость испарения возрастает. Чем выше температура жидкости, тем больше быстро движущихся молекул имеет достаточную кинетичес­кую энергию, чтобы преодолеть силы притяжения соседних частиц и вылететь за пределы жид­кости, и тем быстрее идет испарение.

Скорость испарения зависит от рода жидкости. Быстро испаряются летучие жидкости, у кото­рых силы межмолекулярного взаимодействия малы (например, эфир, спирт, бензин). Если кап­нуть такой жидкостью на руку, мы ощутим холод. Испаряясь с поверхности руки, такая жид­кость будет охлаждаться и отбирать у нее некоторое количество теплоты.

Скорость испарения жидкости зависит от площади ее свободной поверхности. Это объясняется тем, что жидкость испаряется с поверхности, и чем больше площадь свободной поверхности жид­кости, тем большее количество молекул одновременно вылетает в воздух.

В открытом сосуде масса жидкости вследствие испарения постепенно уменьшается. Это свя­зано с тем, что большинство молекул пара рассеивается в воздухе, не возвращаясь в жидкость (в отличие от того, что происходит в закрытом сосуде). Но небольшая часть их возвращается в жидкость, замедляя тем самым испарение. Поэтому при ветре, который уносит молекулы пара, испарение жидкости происходит быстрее.

Применение испарения в технике.

Испарение играет важную роль в энергетике, холодильной технике, в процессах сушки, испарительного охлаждения. Например, в космической технике быстроиспаряющимися веществами покрывают спускаемые аппараты. При прохождении через атмосферу планеты корпус аппарата в результате трения нагревается, и покрывающее его вещество начи­нает испаряться. Испаряясь, оно охлаждает космический аппарат, спасая его тем самым от пере­грева.

Конденсация.

Конденсация (от лат. condensatio — уплотнение, сгущение) — переход вещества из газообраз­ного состояния (пара) в жидкое или твердое состояние.

Известно, что при наличии ветра жидкость испаряется быстрее. Почему? Дело в том, что од­новременно с испарением с поверхности жидкости идет и конденсация. Конденсация происходит из-за того, что часть молекул пара, беспорядочно перемещаясь над жидкостью, снова возвраща­ется в нее. Ветер же выносит вылетевшие из жидкости молекулы и не дает им возвращаться.

Конденсация может происходить и тогда, когда пар не соприкасается с жидкостью. Именно конденсацией объясняется, например, образование облаков: молекулы водяного пара, поднима­ющиеся над землей, в более холодных слоях атмосферы группируются в мельчайшие капельки воды, скопления которых и представляют собой облака. Следствием конденсации водяного пара в атмосфере являются также дождь и роса.

При испарении жидкость охлаждается и, став более холодной, чем окружающая среда, начи­нает поглощать ее энергию. При конденсации же, наоборот, происходит выделение некоторого количества теплоты в окружающую среду, и ее температура несколько повышается. Количество теплоты, выделяющееся при конденсации единицы массы, равно теплоте испарения.

Привет, чет как то съездил покататься на доске, приехал и неждан по всем предметам. но физика чет прям поджимае, может кто нибудь скинуть ответы на вопросики в конце 17 парграфа?
17 параграф
1 Против каких сил совершают работу молекулы, выходящие из жидкости при испарении?
2 Как объяснить понижение температуры жидкости при ее испарении?
3 как можно на опыте показать охлаждение жидкости при испарении?
4 как можно объяснит, что при одних и тех же условиях одни жидкости испаряются быстрее других?
5 При каких условиях происходит конденсация пара?
6 какие явления природы объясняют конденсации. Пара?
Упраженния
1 в какую погоду скорее просыхают лужи от дождя: тихую или ветреную, теплую или холодную. Как это объяснить?
2 Почему горячий чай остывает быстрее, если на негодуют?
3 Выступающий в жару на теле пот охлаждает тело. Почему
4 Почему в сухом воздухе переносить жару легче чем во влажном?
5 Чтобы остудить воду в летнюю жа88ру, ее наливают в сосуды, изготовленные из слабообожжённой глины, сквозь которую вода медленно просачивается. Вода в таких сосудах холоднее окружающего воздуха. Почему?
6 В блюдце и в стаканах налита вода одинаковой массы. Где вода быстрее испарится? Почему?
7 Для чего летом после дождя или полива приствольные круги плодовых деревьев покрываются слоем перегноя, навоза или тофа?

Читайте также: