A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Párolgás-forrás

Párolgás-forrás

Mi játszódik le a folyadékban a forrás és a párolgás során? Mitől függ a folyadék forráspontja?

Kémia

Címkék

párolgás, forrás, halmazállapot- változás, forráspont, nyomás, hőátadás, hőmérséklet, légnyomás, halmazállapot, víz, folyadék, hőmérséklet-változás, fizikai, hőtan, forrásban levő víz, fizikai tulajdonság, fizika, kémia

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Párolgás

  • telítetlen gőz - Egyelőre több részecske hagyja el a folyadékot, mint amennyi visszajut oda véletlenül.
  • folyadék
  • gőz - Elpárolgott folyadék.
  • folyadék felszíne
  • telített gőz - Kialakult az az állapot, mikor ugyanannyi részecske lép ki a folyadékból, mint amennyi visszajut oda.

A folyékony anyag belsejében a részecskék közötti vonzás jól érvényesül, így azok nem tudnak teljesen elszakadni egymástól, egymáson elgördülve változtatják a helyüket a folyadékon belül.
Mozgásuk során folyamatosan ütköznek egymással, így energiájukat folyamatosan átadják egymásnak.
Az energia csere-beréje során előfordulhat, hogy néhány részecske, amelyik épp a felszínen tartózkodik, elegendő energiát kap ahhoz, hogy elhagyja a folyadékot.

Ez a folyamat a párolgás.
A párolgás során olyan részecskék hagyják el a folyadékot, melyeknek több energiája van, mint az átlagnak, ezért a folyadékban maradó részecskékre átlagosan egyre kevesebb energia jut, vagyis a folyadék hőmérséklete csökken.
Ezért tapasztaljuk azt, hogy vizes testtel fázunk, vagyis a párolgás hőelvonással jár.

A párolgás sebességét jelentősen befolyásolja a folyadék felülete, hőmérséklete, a folyadék feletti térrész páratartalma, valamint a légmozgás.

Telített gőz

  • telített gőz - Kialakult az az állapot, mikor ugyanannyi részecske lép ki a folyadékból, mint amennyi visszajut oda.
  • A telített gőz lecsapódik, ha összenyomjuk, nyomása nem nő. - A telített gőz nyomása csak a hőmérséklettől függ.
  • folyadék
  • dugattyú

Ha zárt térben párolog a folyadék, akkor idővel egyre több elpárolgott részecske lesz jelen a folyadék fölött, de ezek közül egyre többen is tévednek vissza a folyadékba.
Egy idő után a párolgás és a lecsapódás folyamata kiegyenlítődik, ugyanannyi lép ki, mint amennyi vissza, ilyenkor azt mondjuk, hogy telített gőz alakul ki a zárt térrészben.
A gőzt alkotó részecskék nekiütköznek a tárolóedény falának, vagyis nyomást fejtenek ki arra. A gőznyomás csak a hőmérséklettől függ. Melegebb gőznek nagyobb a nyomása, hidegebb gőznek alacsonyabb.
Ha a gőzt összenyomjuk, akkor nem nő a nyomása, mint a gáznak, hanem lecsapódik, nyomása ugyanannyi marad.
Ez a leglényegesebb különbség a gőz és a gáz között, noha mindkettő légnemű anyag.

Forrás

  • gőzbuborékok - A forrásban lévő víz belsejében gőzbuborékok keletkeznek.
  • folyadék
  • külső légnyomás - Átlagos értéke a tengerszinten kb. 101000 Pa.
  • hőmérő
  • gőzbuborék nyomása - A gőzbuborékban uralkodó nyomás a hőmérséklettől függ.
  • vízmolekulák
  • gőzbuborék

A folyékony anyag kétféle úton is légneművé válhat: forrás illetve párolgás útján.
A párolgás felszíni jelenség.
A forrás során viszont gőzbuborékok keletkeznek a folyadék belsejében is, majd a felszínre jönnek.
Ez a folyamat csak akkor tud bekövetkezni, ha a telített gőz nyomása az adott hőmérsékleten eléri a külső légnyomást, ellenkező esetben a légnyomás összeroppantaná az éppen kialakuló gőzbuborékokat.
A forrás létrejöttéhez tehát vagy megfelelően nagy hőmérséklet, vagy megfelelően alacsony légnyomás szükséges.

Forráspont

  • Alacsony légnyomás a megszokottnál alacsonyabb a víz forráspontja
  • Normál légnyomás 100 °C a víz forráspontja
  • 0 m
  • 100 °C
  • 89,6 °C
  • 3000 m
  • 74 °C
  • 8000 m
  • 70,6 °C
  • 10 000 m

A folyadékok forráspontja nyomásfüggő.
A víz normál légköri nyomáson 100 Celsius fokon forr, de alacsonyabb nyomáson - például magas hegyekben - a forráspont is alacsonyabb.
Nagy nyomás alá helyezve a vizet viszont nem forr föl 100 Celsius fokon sem, csak magasabb hőmérsékleten, ezért tudunk a zárt, magas nyomású kuktafazékban hatékonyan főzni 100 Celsius foknál magasabb hőfokon.

Kuktafazék

  • magas hőmérsékletű víz - A kuktafazékban található folyadék hőmérséklete magasabb, mint a nyitott fazék esetében tapasztalható forráspont.
  • szelep - A szelepre nehezedő súly csak akkor tud megemelkedni, ha elegendően magas a gőz nyomása. A kinyíló szelepen keresztül gőz áramlik a szabadba, így marad állandó a nyomás a kuktafazék belsejében.
  • magas nyomású gőz - Ha zárt térben melegítjük a folyadékot, a fölötte kialakuló gőz nyomása magasabb lesz a külső légnyomásnál.
  • hőmérő
  • a gőz nyomása

A kuktafazék olyan edény, amelyben a víz nem a szokásos - általában 100 Celsius fokos - forrásponton forr, hanem ennél magasabb hőmérsékleten, ezért az ilyen edényben gyorsabban fő meg az étel.
A magas forráspont magyarázata az, hogy a kuktafazéknak a fedele szorosan le van zárva, így a melegítéskor fejlődő gőz nyomása jóval nagyobb lehet a külső légnyomásnál, ezért a folyadék (általában víz) forráspontja is megnő.
A kuktafazék tetején egy szelep található, mely szabályozza a belül fejlődő gőz nyomását. Ha a szelepre nehezedő súlyt növeljük, akkor azt csak nagyobb nyomású gőz tudja felemelni, így az edényben található folyadék forráspontját is megnöveltük.

Kavitáció

  • hajócsavar elülső felülete - magas nyomás
  • hajócsavar hátsó felülete - alacsony nyomás - A hajócsavar azon részein, ahol alacsony a folyadék nyomása, felforrhat a víz.

A kavitáció jelensége vízben gyorsan mozgó tárgyak, például hajócsavarok kapcsán lép föl.
A gyorsan mozgó tárgy felületének bizonyos részein lecsökkenhet a folyadék nyomása, ezért ott a folyadék fölforrhat, tehát gőzbuborékok jelenhetnek meg.
Ha a kialakuló gőzbuborékok olyan helyre érnek, ahol nagyobb a nyomás, akkor viszont gyorsan összeroppannak. Az összeroppanás egy olyan erős akusztikus lökéshullámot kelt, ami a nagy zaj mellett akár károkat is okozhat a tárgy felszínén.
A kavitáció káros hatásait szivattyúkban, hajócsavaroknál nagyon fontos csökkenteni, de a kavitáció segítségével tisztítani is lehet tárgyak felületét.

Kapcsolódó extrák

Halmazállapot-változások

A gáz, folyékony és szilárd halmazállapotok közötti átmenet a halmazállapot-változás.

Olvadás és fagyás

A vízmolekulák között a fagyás során hidrogénkötések alakulnak ki, és kristályos szerkezet jön létre.

Hérón labdája

Az alexandriai feltalálóban a gőzgép atyját tisztelhetjük, bár ő maga is csupán jatékszernek tekintette alkotását.

Hőmérők

A hőmérséklet mérésére különböző hőmérőket használhatunk.

James Watt gőzgépe (18. század)

A skót mérnök által tökéletesített gőzgép sokféle alkalmazási lehetőségével forradalmasította a technikát.

Víz (H₂O)

A víz hidrogén és oxigén nagyon stabil vegyülete, mely az élethez nélkülözhetetlen. A természetben mindhárom halmazállapotban előfordul.

Hogyan működik a hajszárító?

Az animáció bemutatja a hajszárító felépítését és működésének fizikai magyarázatát.

Hogyan működik a hűtőgép?

Az animáció segítségével megismerhetjük a hűtőgép szerkezetét és működését.

Hogyan működik a légkondicionáló?

A légkondicionáló berendezés a belső térből hőt von el, amit a külső térben ad le.

Hogyan működik az akciós gőzturbina?

Az animáció segítségével megismerhetjük az akciós gőzturbina szerkezetét és működését.

Kosárba helyezve!