ТЕМА: КИПІННЯ. ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС.

https://www.youtube.com/watch?v=6FOptVuxabE

https://www.youtube.com/watch?v=Lxiiv9yW0jk

 https://www.youtube.com/watch?v=tiGrX7SvmAc

Кипінням називається процес швидкого утворення й збільшення бульбашок насиченої пари, які прориваються крізь вільну поверхню.

Або:

Кипіння – пароутворення, яке відбувається як у всьому об’ємі рідини, так і з її поверхні за сталої температури, названої температурою кипіння.

Умова кипіння:

1) Рідина кипить, коли тиск насиченої пари дорівнює зовнішньому тиску на рідину. Температура кипіння води дорівнює 100 °С при нормальному атмосферному тиску:

2) Температура кипіння рідини залежить від виду рідини, наявності домішок, зовнішнього тиску на рідину.

3) При зменшенні зовнішнього тиску температура кипіння знижується, і навпаки. Якщо з рідини видалити розчинене повітря (багатократним кип’ятінням) і можливі центри пароутворення (пилинки, іони тощо), то можна зробити температуру рідини, дещо вищою від температури кипіння. Такий стан називається перегрітою рідиною. Перегріту рідину також можна одержати за умови, якщо зовнішній тиск стане меншим порівняно з тиском насиченої пари при даній температурі.

ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС. РІВНЯННЯ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСУ.

1. Рівняння теплового балансу як прояв закону збереження і перетворення енергії. Для практичних цілей дуже часто буває необхідно досліджувати стани різних тіл після встановлення між ними стану теплової рівноваги в теплових процесах. Такий стан називають ще тепловим балансом. Тепловий баланс - це розподіл кількості теплоти (внутрішньої енергії) між тілами, які брали участь у тепловому процесі.

Закон збереження енергії у теплових процесах можна сформулювати таким чином:

кількість теплоти, яка втрачається одними тілами в процесі теплообміну, дорівнює кількості теплоти, яку набувають інші тіла, що беруть участь у даному процесі.

Цей висновок можна виразити математично:

Q^-₁ + Q^-₂ + Q^-₃ + … = Q⁺₁ + Q⁺₂ + Q⁺₃ + …

Тепловий баланс — від французького слова balance - терези.

У загальному випадку, коли між тілами відбувається теплообмін, внутрішня енергія всіх тіл, які нагріваються, зростає настільки, наскільки зменшується внутрішня енергія тіл, що охолоджується.

Рівняння теплового балансу є проявом закону збереження енергії, сформульованого з урахуванням особливої форми передачі енергії у вигляді теплообміну. Цей закон є фундаментальним законом фізики. Він встановлений у результаті ґрунтовних експериментальних і теоретичних досліджень у галузі фізики і хімії.

Індекс «-» означає кількість теплоти, яка віддається тілом, а індекс «+» вказує на те, що цю кількість теплоти тіло отримує. Наведену рівність називають рівнянням теплового балансу.

Складання рівняння теплового балансу покладено в основу розрахунку процесів теплообміну при розв'язуванні багатьох задач та виконанні експериментально-дослідницьких завдань. Щоб виконання таких завдань було успішним, бажано дотримуватися такої послідовності дій:

1. Встановити, які тіла беруть участь у теплообміні.

2. Визначити, якої температури набувають тіла після встановлення стану теплової рівноваги. Якщо за умовою задачі вона не задана, слід позначити її літерою t і переходити до наступної дії.

3. З’ясувати, які з тіл віддають теплоту, а які її отримують. Скласти рівняння теплового балансу в загальному вигляді.

4. Записати формулу кількості теплоти для кожного з тіл, які беруть участь у процесі теплообміну.

5. Здійснити підстановку отриманих формул кількості теплоти для кожного з тіл у рівняння теплового балансу.

6. Розв’язати отримане рівняння теплового балансу відносно шуканої величини і перевірити її одиницю. Зробити аналіз отриманого результату на предмет його достовірності.