Внутренняя энергия пар или вода

Мы выяснили, что испарение жидкости возможно только при наличии притока теплоты к испаряющейся жидкости. Почему это так?

Во-первых, при испарении увеличивается внутренняя энергия вещества. Внутренняя энергия насыщенного пара всегда больше внутренней энергии жидкости, из которой этот пар образовался. Увеличение внутренней энергии вещества при испарении без изменения температуры происходит в основном благодаря тому, что при переходе в пар среднее расстояние между молекулами увеличивается. При этом возрастает их взаимная потенциальная энергия, так как, для того чтобы раздвинуть молекулы на большие расстояния, нужно затратить работу на преодоление сил притяжения молекул друг к другу.

Кроме того, совершается работа против внешнего давления, ибо пар занимает больший объем, чем жидкость, из которой он образовался. Совершение работы при парообразовании становится особенно наглядным, если представить себе, что жидкость испаряется в цилиндре и что образующиеся пар поднимает легкий поршень (рис. 492), производя при этом работу против атмосферного давления. Эту работу легко подсчитать. Сделаем этот подсчет для воды, кипящей при нормальном давлении и, следовательно, при температуре . Пусть поршень имеет площадь . Так как нормальное атмосферное давление равно , то на поршень действует сила . Если поршень поднимется на , будет произведена работа . При этом образуется пара. Плотность пара при равна , поэтому масса пара равна . Следовательно, при образовании пара на работу против внешнего давления будет затрачено .

Рис. 492. Образующиеся пары поднимают поршень. При этом производится работа против сил внешнего давления

При испарении воды при расходуется (удельная теплота парообразования). Из них затрачивается, как показывает наш подсчет, на работу против внешнего давления. Следовательно, остаток, равный , представляет собой приращение внутренней энергии пара по сравнению с энергией воды. Как видно, для воды большая часть теплоты при испарении идет на приращение внутренней энергии и лишь небольшая часть тратится на совершение внешней работы.

297.1. Определите приращение внутренней энергии при испарении спирта, если известно, что плотность пара спирта при температуре кипения равна .

Источник

Какая внутренняя энергия больше пара или воды при одной массе и температуре?

Физика | 5 — 9 классы

Какая внутренняя энергия больше пара или воды при одной массе и температуре.

Сильнее воды, пар образован от воды в очень слабом состоянии.

Одинаково ли кинетические энергии молекул водяного пара и воды, если температура их одна и та же?

Одинаковы ли внутренние энергии воды и пара при этом условии?

Равна ли внутренняя энергия воды массой 1 кг при температуре 100 градусов целсия внутренней энергии водяного пара массой 1кг при той же температуре?

Равна ли внутренняя энергия воды массой 1 кг при температуре 100 градусов целсия внутренней энергии водяного пара массой 1кг при той же температуре?

Водяной пар при температуре 100 градусов сконденсировался в воду той же температуры?

Водяной пар при температуре 100 градусов сконденсировался в воду той же температуры.

Как изменились при этом объём, масса, плотность и внутренняя энергия вещества?

В закрытой кастрюле находятся вода и водяной пар такой же массы при температуре 100 С?

В закрытой кастрюле находятся вода и водяной пар такой же массы при температуре 100 С.

Внутрення энергия воды относительно внутренней энергии пара.

. Водяной пар при температуре 100 градусов сконденсировался в воду той же температуры?

. Водяной пар при температуре 100 градусов сконденсировался в воду той же температуры.

Как изменились при этом объём, масса, плотность и внутренняя энергия вещества?

Водяной пар при температуре 100 градусов сконденсировал в воду той же температуры?

Водяной пар при температуре 100 градусов сконденсировал в воду той же температуры.

Как изменились при этом объем, масса, плотность и внутренняя энергия вещества?

Что обладает внутренней энергией вода при температуре 100(градусов) или ее пар той же массы при той же температуре?

Что обладает внутренней энергией вода при температуре 100(градусов) или ее пар той же массы при той же температуре?

Одинаковы ли кинетические энергии молекул водяного пара и воды если температура их одна и та же?

Одинакова ли внутренняя энергия воды и пара при этом условий.

Одинаковы ли кинетические энергии молекул водяного пара и воды, если температура их одна и та же?

Одинааовы ли внутренние энергии воды и пара при этом условии?

Внутренняя энергия жидкости при температуре кипенияа)Меньше внутренней энергии при тоже температуреб)Равна внутренней энергии пара при той же температурев)Больше внутренней энергии пара при той же тем?

Внутренняя энергия жидкости при температуре кипения

а)Меньше внутренней энергии при тоже температуре

б)Равна внутренней энергии пара при той же температуре

в)Больше внутренней энергии пара при той же температуре.

Вы находитесь на странице вопроса Какая внутренняя энергия больше пара или воды при одной массе и температуре? из категории Физика. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 — 9 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.

Источник

Энергия водяного пара

Невидимый пар скрывает в себе огромные запасы энергии. И не только тот пар, который добывается под усиленным давлением в паровом котле, но даже и обыкновенный пар, образующийся при кипении чайника. Откуда эта энергия берется? Мы сами заряжаем пар энергией, когда кипятим воду на огне: переводим энергию огня в воду, а затем и в пар. Займемся арифметикой нагревания и кипячения воды; мы лучше поймем тогда, что здесь происходит.

Нагревая килограмм воды на один градус (стоградусного термометра), мы затрачиваем порцию тепла, которая называется «калорией». Когда же эта порция теплоты, калория, превращается полностью в механическую работу, получается запас энергии, достаточный для подъема килограммовой гири на высоту 427 м.

Зная это, вы можете точнее оценить, сколько энергии сообщили одному стакану воды, нагрев его до кипения. Если первоначальная температура воды была, скажем, 10°, а теперь 100°, то нагревать пришлось на 90°, весит же стакан воды 1 / 4 кг. Значит, на нагревание пошло 90 раз по четверти калории, т. е. 22 1 / 2 калории. Превращенное в механическую работу, это количество тепла достаточно для поднятия груза в 22 1 / 2 кг на высоту 427 м, или – что то же самое – полутонны на крышу пятиэтажного дома. Вот сколько энергии кроется в одном стакане горячего чая!

Но запас этот еще очень скромен по сравнению с энергией пара. Дело в том, что для превращения воды в пар недостаточно нагреть ее до 100°. Если бы было так, если бы вода, доведенная до 100°, сразу превращалась в пар, никогда не пришлось бы нам пить горячего чая: вся вода в самоваре, нагретая до 100°, мгновенно превращалась бы в пар; самовар разрывался бы, как бомба. Ничего подобного, к счастью, не наблюдается: вода при 100° превращается в пар постепенно и только до тех пор, пока продолжается приток тепла. Эта дополнительная теплота, которую надо подводить к воде, уже нагретой до 100°, чтобы превратить ее в пар (тоже 100-градусный), называется «скрытой теплотой кипения». Она целиком расходуется на внутреннюю работу превращения жидкой воды в пар той же температуры. Скрытой теплоты требуется очень много: для полного превращения 1 кг воды при 100° в пар тоже 100° надо сообщить воде 536 калорий – вшестеро больше, чем нужно «явной» теплоты для нагревания того же килограмма воды от 10 до 100°. Вот почему пар заключает в себе гораздо больший запас энергии, чем вода при той же температуре (100°).

Обратимся опять к подсчету. У вас стоит на огне чайник с двумя литрами воды; чайник кипел так долго, что вся вода выкипела, превратилась в пар. Какой запас энергии сообщен этому пару? Два литра воды весят 2 кг. Составим счет тепловых расходов.

На нагревание 2 кг воды от 10° до 100°…. 180 кал.

На превращение в пар 2 кг воды при 100°

(по 536 калорий на 1 кг)……………. 1 072 кал.

Итого…….. 1 252 кал.

Переведем этот запас тепла в механическую работу. Получим 427 ? 1 252, т. е. около 535 тыс. килограммометров. Таким количеством энергии можно поднять целый каменный дом на высоту нескольких этажей.

Неудивительно, что энергия пара движет тяжелые поезда и огромные пароходы, приводит в действие многочисленные станки целого завода, а в случае катастрофы разносит вдребезги паровой котел и рушит каменные стены.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Внутренняя энергия пар или вода