Sunčeva energija pokreće nevjerovatno moćan toplotni motor, koji, savladavajući gravitaciju, lako podiže ogromnu kocku u zrak (svaka strana je oko osamdeset kilometara). Dakle, metar debeo sloj vode ispari sa površine naše planete za godinu dana.

Tijekom isparavanja, tečna tvar postepeno prelazi u parno ili plinovito stanje nakon što se i najmanje čestice (molekule ili atomi), krećući se brzinom dovoljnom da savladaju kohezivne sile između čestica, odvoje od površine.

Iako je proces isparavanja poznatiji kao prijelaz tečna supstanca u paru, dolazi do suvog isparavanja, kada na temperaturama ispod nule prolazi led čvrsto stanje u paru bez prolaska kroz tečnu fazu. Na primjer, ako se oprano vlažno rublje okači da se suši na hladnom, ono postaje jako tvrdo kada se zamrzne, ali nakon nekog vremena, omekšavajući, postaje suho.

Kako tečnost izlazi

Molekule tekućine nalaze se blizu jedna drugoj, i, unatoč činjenici da su međusobno povezane silama privlačenja, nisu vezane za određene točke, pa se stoga slobodno kreću po cijeloj površini tvari. (stalno se sudaraju i mijenjaju brzinu).

Čestice koje izlaze na površinu ubrzavaju tokom svog kretanja dovoljan da napuste supstancu. Jednom na vrhu, oni ne zaustavljaju svoje kretanje i, nakon što su savladali privlačenje nižih čestica, izlete iz vode, pretvarajući se u paru. U tom slučaju dio molekula zbog haotičnog kretanja vraća se u tekućinu, a ostatak ide dalje u atmosferu. Isparavanje se tu ne završava, a sljedeći molekuli izbijaju na površinu (to se događa dok tekućina potpuno ne ispari).

Ako govorimo, na primjer, o kruženju vode u prirodi, može se promatrati proces kondenzacije, kada se para, nakon koncentriranja, vraća natrag pod određenim uvjetima. Dakle, isparavanje i kondenzacija u prirodi su usko povezani, jer zahvaljujući njima postoji stalna izmjena vode između zemlje, tla i atmosfere, zbog čega se okoliš opskrbljuje ogromnom količinom korisnih tvari.

1. Gustina. Što je tvar gušća, što su molekule bliže jedna drugoj, gornjim česticama je teže savladati silu privlačenja drugih atoma, pa je isparavanje tekućine sporije. Na primjer, metil alkohol ispari mnogo brže od vode (metil alkohol - 0,79 g / cm3, voda - 0,99 g / cm3).
2. Temperatura. Na brzinu isparavanja također utiče toplina isparavanja. Unatoč činjenici da se proces isparavanja događa čak i na temperaturama ispod nule, onda više temperature tvari, to je toplina isparavanja veća, što znači da se brže kreću čestice koje, povećavajući intenzitet isparavanja, masovno napuštaju tekućinu (dakle, kipuća voda isparava brže od hladne vode).Usljed gubitka brzih molekula, unutrašnja energija tečnosti se smanjuje, a samim tim i temperatura supstance tokom isparavanja opada. Ako je tekućina u ovom trenutku blizu izvora topline ili je direktno zagrijana, njena temperatura se neće smanjiti, kao što se neće smanjiti brzina isparavanja.
3. površina. Što više površine zauzima tekućina, što više molekula izlazi iz nje, to je veća brzina isparavanja. Na primjer, ako sipate vodu u vrč s uskim grlom, tekućina će nestati vrlo sporo, jer će se isparene čestice početi taložiti na suženim stijenkama i spuštati se. Istovremeno, ako sipate vodu u posudu, molekuli će slobodno napustiti površinu tečnosti, jer neće imati na čemu da se kondenzuju da bi se vratili u vodu.
4. Vjetar. Proces isparavanja će biti mnogo brži ako se zrak kreće preko posude u kojoj se nalazi voda. Što brže to radi, to je veća brzina isparavanja. Nemoguće je ne uzeti u obzir interakciju vjetra sa isparavanjem i kondenzacijom.Molekuli vode, izdižući se s površine okeana, djelimično se vraćaju nazad, ali većina se kondenzira visoko na nebu i formira oblake koje vjetar destilira na kopno, gdje kapi padaju u obliku kiše i, prodirući u tlo, nakon nekog vremena se vraćaju u okean, opskrbljujući vegetaciju koja raste u tlu vlagom i otopljenim mineralima.

Uloga u životu biljaka

Važnost isparavanja u životu vegetacije ne može se precijeniti, pogotovo ako se uzme u obzir da je živa biljka osamdeset posto vode. Stoga, ako biljci nedostaje vlage, može umrijeti, jer zajedno s vodom neće dobiti hranjive tvari i mikroelemente potrebne za život.

Voda, krećući se kroz biljno tijelo, u sebi nosi i formira organske tvari, za čije je formiranje biljci potrebna sunčeva svjetlost. I ovdje važnu ulogu igra isparavanje, jer sunčeve zrake imaju sposobnost da izuzetno snažno zagrijavaju predmete, pa stoga mogu uzrokovati da biljka umre od pregrijavanja (posebno u vrućim ljetnim danima). Da bi se to izbjeglo, lišće isparava vodu kroz koje se u to vrijeme oslobađa mnogo tekućine (na primjer, iz kukuruza dnevno ispari od jedne do četiri čaše vode).

To znači da što više vode ulazi u tijelo biljke, to je intenzivnije isparavanje vode iz listova, biljka će se više hladiti i normalno rasti. Isparavanje vode od strane biljaka može se osjetiti ako dodirnete zeleno lišće dok hodate po vrućem danu: definitivno će se pokazati hladnim.

Komunikacija sa osobom

Ništa manje važna je uloga isparavanja u životu ljudskog tijela: ono se bori protiv vrućine kroz znojenje. Isparavanje se obično dešava kroz kožu, ali i kroz respiratorni trakt. To se može lako uočiti tokom bolesti, kada raste tjelesna temperatura ili tokom sporta, kada se pojačava intenzitet isparavanja.

Kroz kožu i respiratorni trakt voda ne samo da napušta tijelo, već i ulazi u njega zajedno sa isparenjima. okruženje(nije uzalud što doktori svojim pacijentima često propisuju odmor na moru). Nažalost, uz korisne elemente, u njega često ulaze i štetne čestice, među njima - hemijske supstance, štetna isparenja koja uzrokuju nepopravljivu štetu po zdravlje.

Neki od njih su toksični, drugi izazivaju alergije, treći su kancerogeni, treći uzrokuju rak i druge jednako opasne bolesti, dok mnogi imaju nekoliko štetnih svojstava odjednom. Štetna isparenja u organizam ulaze uglavnom kroz respiratorne organe i kožu, nakon čega se, kada uđu, trenutno apsorbiraju u krvotok i šire se po cijelom tijelu, izazivajući toksične efekte i izazivajući ozbiljne bolesti.

U ovom slučaju mnogo zavisi od područja u kojem osoba živi (u blizini fabrike ili pogona), prostorija u kojima živi ili radi, kao i vremena provedenog u uslovima opasnim po zdravlje.

Štetna isparenja mogu ući u tijelo iz kućnih predmeta, kao što su linoleum, namještaj, prozori itd. Kako bi sačuvali život i zdravlje, preporučljivo je izbjegavati ovakve situacije, a najbolji izlaz bi bio napuštanje opasnog područja, sve do zamjene stana ili posla, a pri uređenju doma obratiti pažnju na certifikate kvalitete kupljenog materijala.

učenica 9 B razreda Chernyshova Christina MBOU srednje škole br. 27 u Stavropolju.

Predmet ovoga istraživački rad- proučavanje zavisnosti brzine isparavanja od različitih spoljašnjih uslova. Ovaj problem ostaje aktuelan u različitim tehnološkim oblastima i prirodi oko nas. Dovoljno je reći da se kruženje vode u prirodi odvija kroz faze isparavanja i kondenzacije. Od ciklusa vode, zauzvrat, ovise o tako važnim pojavama kao što je sunčev utjecaj na planetu ili jednostavno normalno postojanje živih bića općenito.

Hipoteza: brzina isparavanja ovisi o vrsti tvari, površini tekućine i temperaturi zraka, prisutnosti pokretnih strujanja zraka iznad njene površine.

Skinuti:

Pregled:

OPŠTINSKI BUDŽET OPŠTA OBRAZOVNA USTANOVA

SREDNJA OBRAZOVNA ŠKOLA № 27

Istraživački rad:

"Isparavanje i faktori koji utiču na ovaj proces"

Završio: učenik 9 B razreda

Chernyshova Christina.

Predavač: Vetrova L.I.

Stavropol

2013

I.Uvod……………………………………………………………………………………….3

II Teorijski dio………………………………………………………………………….4

1.Osnovne odredbe molekularne kinetičke teorije…………………4

2. Temperatura………………………………………………………………………………..………...6

3. Karakteristika tečno stanje supstance………………………………………….. 7

4. Unutrašnja energija ……………………………………………………….……..8

5. Isparavanje………………………………………………………………………..10

III. Istraživački dio……………………………………………..…………………..14

IV.Zaključak…………………………………………………………………………………….…..21

V. Književnost…………………………………………………………………………………….22

Uvod

Tema ovog istraživačkog rada je proučavanje zavisnosti brzine isparavanja od različitih spoljašnjih uslova. Ovaj problem ostaje aktuelan u različitim tehnološkim oblastima i prirodi oko nas. Dovoljno je reći da se kruženje vode u prirodi odvija kroz faze isparavanja i kondenzacije. Od ciklusa vode, zauzvrat, ovise o tako važnim pojavama kao što je sunčev utjecaj na planetu ili jednostavno normalno postojanje živih bića općenito.

Isparavanje se široko koristi u industrijskoj praksi za čišćenje supstanci, sušenje materijala, odvajanje tekućih smjesa i klimatizaciju. Evaporativno hlađenje vode se koristi u sistemima opskrbe cirkulacijom vode u preduzećima.

U karburatorskim i dizel motorima distribucija veličina čestica goriva određuje brzinu njihovog sagorijevanja, a time i proces rada motora. Kondenzaciona magla nije samo vodena para nastala tokom sagorevanja različitih goriva, već se formiraju i mnoge kondenzacione jezgre koje mogu poslužiti kao kondenzacioni centri za druge pare. Ovi složeni procesi određuju koeficijent korisna akcija motora i gubitak goriva. Postizanje najboljih rezultata u proučavanju ovih pojava moglo bi poslužiti kao informacija za kretanje tehničkog napretka u našoj zemlji.

Dakle , svrha ovog rada- istražiti zavisnost brzine isparavanja od različitih faktora okoline i, koristeći grafikone i pažljiva zapažanja, uočiti obrasce.

Hipoteza : brzina isparavanja ovisi o vrsti tvari, površini tekućine i temperaturi zraka, prisutnosti pokretnih strujanja zraka iznad njene površine.

Tokom istraživanja koristili smo razne jednostavne instrumente, kao što je termometar, kao i internet resurse i drugu literaturu.

II Teorijski dio.

1. Glavne odredbe molekularno-kinetičke teorije

Svojstva supstanci koje se nalaze u prirodi i tehnologiji su raznolike i raznolike: staklo je prozirno i krto, dok je čelik elastičan i neproziran, bakar i srebro su dobri provodnici toplote i struje, dok su porculan i svila loši, itd.

Šta je unutrašnja struktura neka supstanca? Da li je čvrsta (kontinuirana) ili ima granularnu (diskretnu) strukturu sličnu onoj u pješčanoj hrpi?

Pokrenuto je pitanje strukture materije Ancient Greece, međutim, nedostatak eksperimentalnih podataka onemogućio je njegovo rješavanje, a dugo vremena (preko dva milenijuma) nije bilo moguće provjeriti briljantna nagađanja o strukturi materije, koje su iznijeli starogrčki mislioci Leukip i Demokrit ( 460-370 pne), koji je učio da se sve u prirodi sastoji od atoma u stalnom kretanju. Njihovo učenje je kasnije zaboravljeno, a u srednjem vijeku materija se već smatrala kontinuiranom, a promjena, stanje tijela objašnjavano je uz pomoć bestežinskih tekućina, od kojih je svaka personificirala određeno svojstvo materije i mogla je ući u tijelo. i ostavi ga. Na primjer, vjerovalo se da dodavanje kalorija tijelu uzrokuje njegovo zagrijavanje, naprotiv, do hlađenja tijela dolazi zbog odljeva kalorija itd.

AT sredinom sedamnaestog in. francuski naučnik P. Gasendi (1592-1655) vratio se Demokritovim stavovima. Vjerovao je da u prirodi postoje tvari koje se ne mogu razložiti na jednostavnije komponente. Takve supstance se sada nazivaju hemijski elementi, na primjer, vodonik, kisik, bakar itd. Prema Gasendiju, svaki element se sastoji od atoma određene vrste.

U prirodi postoji relativno malo različitih elemenata, ali njihovi atomi, kada se spoje u grupe (među njima mogu biti identični atomi), daju najmanju česticu nove vrste tvari - molekulu. Ovisno o broju i vrsti atoma u molekuli, dobivaju se tvari različitih svojstava.

U XVIII vijeku. pojavili su se radovi M. V. Lomonosova, koji su postavili temelje molekularno-kinetičke teorije strukture materije. Lomonosov se odlučno borio za izbacivanje iz fizike bestežinskih tečnosti poput kalorijskih, kao i atoma hladnoće, mirisa itd., koji su se u to vreme naširoko koristili za objašnjenje odgovarajućih fenomena. Lomonosov je dokazao da se sve pojave prirodno objašnjavaju kretanjem i interakcijom molekula materije. - |In početkom XIX stoljeća, engleski naučnik D. Dalton (1766-1844) pokazao je da je, koristeći samo koncepte atoma i molekula, moguće izvesti i objasniti kemijske zakone poznate iz eksperimenata. Tako je naučno potkrijepio molekularnu strukturu materije. Nakon Daltonovog rada, postojanje atoma i molekula priznala je velika većina naučnika.

Do početka XX veka. mjerene su dimenzije, mase i brzine kretanja molekula materije, razjašnjen raspored pojedinačnih atoma u molekulima, jednom riječju, konačno je završena konstrukcija molekularno-kinetičke teorije strukture materije, zaključci što je potvrđeno brojnim eksperimentima.

Glavne odredbe ove teorije su sljedeće:

1) svaka supstanca se sastoji od molekula, između kojih postoje međumolekularne praznine;

2) molekuli su uvek u neprekidnom nasumičnom (haotičnom) kretanju;

3) između molekula djeluju i privlačne i odbojne sile. Ove sile zavise od udaljenosti između molekula. Oni imaju značajnu vrijednost samo na vrlo malim udaljenostima i brzo se smanjuju kako se molekuli udaljavaju jedan od drugog. Priroda ovih sila je električna.

2. Temperatura.

Ako se sva tijela sastoje od molekula koje se neprekidno i nasumično kreću, kolika će se onda promijeniti brzina kretanja molekula, odnosno njihova kinetička energija, i kakve će osjećaje te promjene izazvati kod čovjeka? Ispada da je promjena prosječne kinetičke energije kretanje napred molekuli su povezani sa grijanjem ili hlađenjem tijela.

Često čovjek dodirom određuje toplinu tijela, na primjer, dodirujući radijator za grijanje rukom, kažemo: radijator je hladan, topao ili vruć. Međutim, određivanje topline tijela na dodir često je pogrešno. Kada zimi čovjek rukom dodirne drveno i metalno tijelo, čini mu se da je metalni predmet hladniji od drvenog, iako je u stvarnosti njihovo zagrijavanje isto. Stoga je potrebno ustanoviti vrijednost koja bi objektivno ocjenjivala zagrijavanje tijela, te kreirati instrument za njegovo mjerenje.

Vrijednost koja karakterizira stepen zagrijavanja tijela naziva se temperatura. Instrument za mjerenje temperature naziva se termometar. Djelovanje najčešćih termometara zasniva se na širenju tijela pri zagrijavanju i kontrakciji kada se hlade. Kada dva tela dođu u kontakt sa različite temperature energija se razmenjuje između tela. U ovom slučaju, više zagrejano telo (sa visokom temperaturom) gubi energiju, a manje zagrejano telo (sa niskom temperaturom) dobija. Takva razmjena energije između tijela dovodi do izjednačavanja njihovih temperatura i završava se kada se temperature tijela izjednače.

Osjećaj topline kod čovjeka nastaje kada prima energiju iz okolnih tijela, odnosno kada je njihova temperatura viša od temperature osobe. Osećaj hladnoće povezan je sa oslobađanjem energije od strane osobe u okolna tela. U gornjem primjeru, metalno tijelo čovjeku izgleda hladnije od drvenog, jer se energija iz ruke brže prenosi na metalna tijela nego na drvena, a u prvom slučaju temperatura ruke brže pada.

3. Karakteristike tečnog stanja materije.

Molekuli tečnosti neko vrijeme osciliraju oko nasumično nastalog ravnotežnog položaja, a zatim skaču u novi položaj. Vrijeme tokom kojeg molekul oscilira oko ravnotežnog položaja naziva se "stalno vrijeme života" molekula. Zavisi od vrste tečnosti i njene temperature. Kada se tečnost zagreje, vreme "sređenog života" se smanjuje.

Ako se u tečnosti izoluje dovoljno mala zapremina, ona za vreme "sređenog života" zadržava uređen raspored molekula tečnosti, tj. postoji privid kristalne rešetke čvrste materije. Međutim, ako uzmemo u obzir raspored molekula tekućine jedni u odnosu na druge u velikom volumenu tekućine, onda se ispostavi da je kaotičan.

Stoga možemo reći da u tečnosti postoji „poredak kratkog dometa“ u rasporedu molekula. Uređeni raspored molekula tečnosti u malim zapreminama naziva se kvazikristalini (nalik kristalu). Kod kratkoročnih efekata na tečnost, kraćih od vremena "sedećeg života", nalazi se velika sličnost svojstava tečnosti sa svojstvima čvrste materije. Na primjer, oštrim udarom malog kamena s ravnom površinom o vodu, kamen se odbija od nje, odnosno tekućina pokazuje elastična svojstva. Ako plivač koji skače sa tornja udari cijelim tijelom o površinu vode, teško će biti povrijeđen, jer se u tim uvjetima tečnost ponaša kao čvrsto tijelo.

Ako je vrijeme izlaganja tečnosti duže od vremena "sedećeg života" molekula, tada se detektuje fluidnost tečnosti. Na primjer, osoba slobodno ulazi u vodu sa obale rijeke itd. Glavne karakteristike tečnog stanja su fluidnost tečnosti i očuvanje zapremine. Fluidnost tečnosti je usko povezana sa vremenom "sedećeg života" njenih molekula. Što je ovo vrijeme kraće, to je veća pokretljivost molekula tečnosti, odnosno veća je fluidnost tečnosti, a njena svojstva su bliža gasu.

Što je temperatura tečnosti viša, to se njena svojstva više razlikuju od osobina čvrste materije i postaju bliža svojstvima gustih gasova. Dakle, tečno stanje neke supstance je srednje između čvrstog i gasovitog stanja iste supstance.

4. Unutrašnja energija

Svako tijelo je skup ogromnog broja čestica. Ovisno o strukturi tvari, te čestice su molekule, atomi ili ioni. Svaka od ovih čestica, zauzvrat, ima prilično složenu strukturu. Dakle, molekul se sastoji od dva ili više atoma, atomi se sastoje od jezgre i elektronska školjka; jezgro se sastoji od protona i neutrona itd.

Čestice koje čine tijelo su u stalnom kretanju; štaviše, oni međusobno djeluju na određeni način.

Unutrašnja energija tijela je zbir kinetičkih energija čestica od kojih se ono sastoji i energija njihove međusobne interakcije (potencijalne energije).

Otkrijmo pod kojim procesima se unutrašnja energija tijela može promijeniti.

1. Pre svega, očigledno je da se unutrašnja energija tela menja kada se deformiše. Zaista, rastojanje između čestica se menja tokom deformacije; shodno tome se mijenja i energija interakcije između njih. Samo u idealan gas, gdje su sile interakcije između čestica zanemarene, unutrašnja energija ne ovisi o pritisku.

2. Promjene unutrašnje energije tokom termičkih procesa. Toplotni procesi se nazivaju procesi povezani sa promjenom i temperature tijela i njegovog agregacijskog stanja - topljenje ili skrućivanje, isparavanje ili kondenzacija. Kako se temperatura mijenja, kinetička energija kretanje njegovih čestica. Međutim, treba naglasiti da istovremeno

i potencijalna energija njihove interakcije (sa izuzetkom slučaja razrijeđenog plina). Zaista, povećanje ili smanjenje temperature je praćeno promjenom udaljenosti između ravnotežnih položaja na čvorovima kristalne rešetke tijela, što registrujemo kao toplinsko širenje tijela. Naravno, energija interakcije čestica se u ovom slučaju mijenja. Prijelaz iz jednog agregatnog stanja u drugo rezultat je promjene molekularne strukture tijela, što uzrokuje promjenu kako energije interakcije čestica tako i prirode njihovog kretanja.

3. Unutrašnja energija tijela se mijenja tokom hemijskih reakcija. Zaista, hemijske reakcije su procesi preuređenja molekula, njihovog raspadanja na jednostavnije dijelove ili, obrnuto, nastanka složenijih molekula iz jednostavnijih ili iz pojedinačnih atoma (reakcije analize i sinteze). U ovom slučaju, sile interakcije između atoma i, shodno tome, energije njihove interakcije se značajno mijenjaju. Osim toga, mijenja se i priroda kretanja molekula i interakcije između njih, jer molekuli novonastale tvari međusobno djeluju drugačije od molekula izvornih tvari.

4. Pod određenim uslovima, jezgra atoma prolaze kroz transformacije, koje se nazivaju nuklearne reakcije. Bez obzira na mehanizam procesa koji se u ovom slučaju odvijaju (a mogu biti vrlo različiti), svi su povezani sa značajnom promjenom energije čestica u interakciji. shodno tome, nuklearne reakcije praćeno promjenom unutrašnja energija tijelo koje sadrži ova jezgra

5. Isparavanje

Prijelaz tvari iz tekućeg u plinovito stanje naziva se isparavanjem, a prijelaz tvari iz gasovitom stanju u tečnost kondenzacijom.

Jedna vrsta isparavanja je isparavanje. Isparavanje se naziva isparavanjem, koje se događa samo sa slobodne površine tekućine u blizini plinovitog medija. Hajde da saznamo kako se isparavanje objašnjava na osnovu molekularno-kinetičke teorije.

Pošto molekuli tečnosti obavljaju haotično kretanje, među molekulima njenog površinskog sloja uvek će se nalaziti molekuli koji se kreću u pravcu od tečnosti ka gasovitom mediju. Međutim, neće svi takvi molekuli moći izletjeti iz tekućine, budući da na njih djeluju molekularne sile, povlačeći ih natrag u tekućinu. Stoga samo oni njeni molekuli koji imaju dovoljno veliku kinetičku energiju mogu pobjeći iz površinskog sloja tekućine.

Zaista, kada molekul prođe površinski sloj, mora raditi protiv molekularnih sila zbog svoje kinetičke energije. Oni molekuli čija je kinetička energija manja od ovog rada povlače se nazad u tečnost, a iz tečnosti izlaze samo oni molekuli čija je kinetička energija veća od navedenog rada. Molekuli koji izlaze iz tečnosti formiraju paru iznad njene površine. Pošto molekuli koji izlaze iz tečnosti dobijaju kinetičku energiju kao rezultat sudara sa drugim molekulima u tečnosti, prosječna brzina nasumično kretanje molekula unutar tečnosti tokom njenog isparavanja trebalo bi da se smanji. Dakle, određena energija mora biti utrošena na transformaciju tekuće faze tvari u plinovitu. Molekuli pare koji se nalaze iznad površine tečnosti, tokom svog haotičnog kretanja, mogu da odlete nazad u tečnost i da joj vrate energiju koju su odneli tokom isparavanja. Shodno tome, tokom isparavanja, kondenzacija pare se uvek dešava istovremeno, praćena povećanjem unutrašnje energije tečnosti.

Koji faktori utiču na brzinu isparavanja tečnosti?

1. Ako u identične tanjire sipate jednake količine vode, alkohola i etra i posmatrate njihovo isparavanje, ispostaviće se da će prvi ispariti eter, zatim alkohol i poslednji koji će ispariti vodu. Dakle, brzina

Isparavanje zavisi od vrste tečnosti.

2. Ista tečnost isparava brže, što je veća njena slobodna površina. Na primjer, ako se jednake količine vode sipaju u tanjurić i u čašu, tada će voda ispariti iz tanjira brže nego iz čaše.

3. To je lako uočiti vruća voda isparava brže od hladnog.

Razlog za to je jasan. Što je temperatura tečnosti viša, to je veća prosječna kinetička energija njenih molekula i, posljedično, više tečnost ih napušta u isto vrijeme.

4. Osim toga, brzina isparavanja tečnosti je veća, što je manji spoljni pritisak na tečnost i što je manja gustina pare te tečnosti iznad njene površine.

Na primjer, kada je vjetar, rublje se suši brže nego kada nije vjetrovito, jer vjetar odnosi vodenu paru i na taj način pomaže da se smanji kondenzacija pare na rublju.

Pošto se energija troši na isparavanje tečnosti zbog energije njenih molekula, temperatura tečnosti se smanjuje tokom procesa isparavanja. Zbog toga se ruka navlažena etrom ili alkoholom primjetno hladi. Ovo takođe objašnjava osećaj hladnoće kod čoveka kada izađe iz vode nakon kupanja po toplom vetrovitom danu.

Ako tečnost polako isparava, tada se usled razmene toplote sa okolnim tijelima gubitak njene energije nadoknađuje prilivom energije iz okoline, a njena temperatura zapravo ostaje jednaka temperaturi okruženje. Međutim, kada velika brzina isparavanjem tečnosti, njena temperatura može biti znatno niža od temperature okoline. Uz pomoć "hlapljivih" tekućina, kao što je eter, može se postići značajno smanjenje temperature.

Takođe primjećujemo da ih je mnogo čvrste materije, zaobilazeći tečnu fazu, može direktno preći u gasovitu fazu. Ovaj fenomen se naziva sublimacija, ili sublimacija. Miris čvrstih materija (npr. kamfor, naftalen) objašnjava se njihovom sublimacijom (i difuzijom). Sublimacija je karakteristična za led, na primjer, rublje se suši na temperaturama ispod 0°G.

6. Hidrosfera i Zemljina atmosfera

1. Procesi isparavanja i kondenzacije vode igraju odlučujuću ulogu u formiranju vremenskih i klimatskih uslova na našoj planeti. Na globalnom nivou, ovi procesi se svode na interakciju hidrosfere i Zemljine atmosfere.

Hidrosfera se sastoji od sve vode dostupne na našoj planeti u svim njenim agregacijskim stanjima; 94% hidrosfere otpada na Svjetski ocean, čija se zapremina procjenjuje na 1,4 milijarde m3. Zauzima 71% ukupne površine zemljine površine, a da je čvrsta površina Zemlje glatka kugla, tada bi je voda prekrila neprekidnim slojem dubokim 2,4 km; 5,4% hidrosfere zauzimaju podzemne vode, kao i glečeri, atmosferska i zemljišna vlaga. A samo 0,6% otpada na slatku vodu rijeka, jezera i vještačkih rezervoara. Ovo jasno pokazuje važnost sigurnosti. svježa voda od zagađenja industrijskim i transportnim otpadom.

2. Zemljina atmosfera se obično dijeli na nekoliko slojeva, od kojih svaki ima svoje karakteristike. Donji površinski sloj zraka naziva se troposfera. Njegova gornja granica u ekvatorijalnim širinama ide na nadmorskoj visini od 16-18 km, au polarnim širinama - na nadmorskoj visini od 10 km. Troposfera sadrži 90% mase cijele atmosfere, što iznosi 4,8 1018 kg. Temperatura u troposferi opada sa visinom. Prvo, za 1 °C na svakih 100 m, a zatim počevši od visine od 5 km, temperatura pada na -70 °C.

Pritisak i gustina vazduha se stalno smanjuju. Najudaljeniji sloj atmosfere na visini od oko 1000 km postepeno prelazi u međuplanetarni prostor.

3. Studije su pokazale da svaki dan oko 7 10 3 km 3 vode i otprilike ista količina pada kao padavina.

Vodena para, nošena uzlaznim strujama zraka, diže se uvis, padajući u hladne slojeve troposfere. Kako se diže, para postaje zasićena, a zatim se kondenzuje i formira kapi kiše i oblake.

U procesu kondenzacije pare u atmosferi, u prosjeku se dnevno oslobađa 1,6 10 22 J, što je desetine hiljada puta veće od energije proizvedene na planeti Zemlji u isto vrijeme. Ovu energiju apsorbuje voda dok isparava. Dakle, između hidrosfere i Zemljine atmosfere postoji stalna razmjena ne samo materije (kruženje vode), već i energije.

III. ISTRAŽIVAČKI DIO.

U cilju proučavanja procesa isparavanja i utvrđivanja ovisnosti brzine isparavanja o različitim uvjetima, proveden je niz eksperimenata.

Eksperiment 1 Ispitivanje zavisnosti brzine isparavanja od temperature vazduha.

Materijali: Staklene ploče, 3% rastvor vodonik peroksida, biljno ulje, alkohol, voda, štoperica, termometar, frižider.

Napredak eksperimenta:Pomoću šprica nanosimo supstance na staklene ploče i promatramo isparavanje tvari.

Zapremina alkohola 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +24.

Rezultat eksperimenta: za potpuno isparavanje tekućine bilo je potrebno 3 sata;

Voda. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +24.

Rezultat eksperimenta: trebalo je 5 sati da se tekućina potpuno ispari;

Otopina vodikovog peroksida. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +24.

Rezultat eksperimenta: trebalo je 8 sati za potpuno isparavanje tečnosti;

Biljno ulje. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +24.

Rezultat eksperimenta: bilo je potrebno 40 sati za potpuno isparavanje tečnosti;

Mijenjamo temperaturu zraka. Čaše stavljamo u frižider.

Alkohol. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +6.

Rezultat eksperimenta: trebalo je 8 sati za potpuno isparavanje tečnosti;

Voda. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +6.

Rezultat eksperimenta: trebalo je 10 sati za potpuno isparavanje tečnosti;

Otopina vodikovog peroksida. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +6.

Rezultat eksperimenta: trebalo je 15 sati da se tekućina potpuno ispari;

Biljno ulje. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Temperatura zraka: +6

Rezultat eksperimenta: trebalo je 72 sata za potpuno isparavanje tečnosti;

zaključak: Prema rezultatima studije, jasno je da različita temperatura vrijeme potrebno za isparavanje istih tvari je različito. Za istu tečnost, proces isparavanja se odvija mnogo brže na višoj temperaturi. Ovo dokazuje zavisnost procesa koji se proučava o ovom fizičkom parametru. Kako temperatura pada, trajanje procesa isparavanja se povećava i obrnuto.

Eksperiment 2 . Istraživanje ovisnosti brzine procesa isparavanja o površini tekućine.

Cilj: Istražiti ovisnost procesa isparavanja o površini tekućine.

Materijali: Voda, alkohol, sat, medicinski špric, staklene ploče, lenjir.

Napredak eksperimenta:Mjerimo površinu pomoću formule: S=P·D 2 :4.

Špricom nanosimo različite tekućine na ploču, dajemo joj oblik kruga i promatramo tekućinu dok potpuno ne ispari. Temperatura vazduha u prostoriji ostaje nepromenjena (+24)

Alkohol. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Površina:0,00422m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je 1 sat da se tekućina potpuno ispari;

Voda. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

2

Rezultat eksperimenta: trebalo je 2 sata da se tekućina potpuno ispari;

Otopina vodikovog peroksida. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00422 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je 4 sata za potpuno isparavanje tečnosti;

Biljno ulje. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00422 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je 30 sati za potpuno isparavanje tečnosti;

Mijenjamo uslove. Promatramo isparavanje istih tečnosti sa različitom površinom.

Alkohol. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

2

Rezultat eksperimenta: za potpuno isparavanje tekućine bilo je potrebno 3 sata;

Voda. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je 4 sata za potpuno isparavanje tečnosti;

Otopina vodikovog peroksida. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

2

Rezultat eksperimenta: trebalo je 6 sati za potpuno isparavanje tečnosti;

Biljno ulje. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Površina 0,00283 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je 54 sata da tečnost potpuno ispari;

zaključak: Iz rezultata istraživanja proizilazi da se iz posuda s različitim površinama isparavanje vrši za različito vrijeme. Kao što se vidi iz mjerenja, ova tekućina brže isparava iz posude veće površine, što dokazuje ovisnost procesa koji se proučava o ovom fizičkom parametru. Sa smanjenjem površine, trajanje procesa isparavanja se povećava i obrnuto.

Eksperiment 3 Istraživanje zavisnosti procesa isparavanja o vrsti supstance.

Cilj: Istražiti ovisnost procesa isparavanja o vrsti tekućine.

Uređaji i materijali:Voda, alkohol, biljno ulje, rastvor vodonik peroksida, sat, medicinski špric, staklene ploče.

Napredak eksperimenta.Sa špricem nanosimo različite vrste tekućine na pločama i promatrajte proces do potpunog isparavanja. Temperatura zraka ostaje nepromijenjena. Temperature tečnosti su iste.

Rezultate istraživanja razlike između isparavanja alkohola, vode, 3% vodonik peroksida, biljnog ulja, dobijamo iz podataka prethodnih studija.

zaključak: Različite tekućine zahtijevaju različitu količinu vremena da potpuno ispare. Iz rezultata se vidi da proces isparavanja teče brže za alkohol i vodu, a sporije za biljno ulje, odnosno služi kao dokaz ovisnosti procesa isparavanja o fizičkom parametru – vrsti tvari.

Eksperiment 4 Istraživanje zavisnosti brzine isparavanja tečnosti od brzine vazdušnih masa.

Cilj: proučavati zavisnost brzine procesa isparavanja od brzine vjetra.

Uređaji i materijali:Voda, alkohol, biljno ulje, rastvor vodonik peroksida, sat, medicinski špric, staklene ploče, fen.

Napredak. Stvorimo umjetno kretanje zračnih masa uz pomoć sušila za kosu, promatramo proces, čekamo da tekućina potpuno ispari. Fen za kosu ima dva načina rada: jednostavan način rada, turbo način rada.

U slučaju jednostavnog načina rada:

Alkohol. Zapremina: 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2 Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 2 minute da potpuno ispari tekućina;

Voda. Zapremina 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 4 minute da potpuno ispari tekućina;

Otopina vodikovog peroksida. Zapremina: 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 7 minuta da potpuno ispari tečnost;

Biljno ulje. Zapremina: 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2 Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 10 minuta da potpuno ispari tečnost;

U slučaju turbo načina rada:

Alkohol. Zapremina: 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2 Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 1 minuta da potpuno ispari tekućina;

Voda. Zapremina: 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 3 minute da potpuno ispari tekućina;

Otopina vodikovog peroksida. Zapremina: 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2 Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 5 minuta da potpuno ispari tekućina;

Biljno ulje. Zapremina: 0,5 10 -6 m 3

Površina: 0,00283 m 2

Rezultat eksperimenta: trebalo je oko 8 minuta da potpuno ispari tečnost;

zaključak: Proces isparavanja zavisi od brzine kretanja vazdušnih masa po površini tečnosti. Što je veća brzina, to je proces brži i obrnuto.

Dakle, studije su pokazale da je intenzitet isparavanja tečnosti različit za različite tečnosti i da se povećava sa povećanjem temperature tečnosti, povećanjem njene slobodne površine i prisustvom vetra na njenoj površini.

Zaključak.

Kao rezultat rada, proučavani su različiti izvori informacija o procesu isparavanja i uslovima za njegovo nastanak. Određeni su fizički parametri koji utiču na brzinu procesa isparavanja. Proučavana je ovisnost toka procesa isparavanja od fizičkih parametara, te je izvršena analiza dobivenih rezultata. Navedena hipoteza se pokazala tačnom. U toku istraživanja potvrđene su teorijske pretpostavke - ovisnost brzine procesa isparavanja od fizičkih parametara je sljedeća:

S povećanjem temperature tekućine, brzina procesa isparavanja se povećava i obrnuto;

Sa smanjenjem površine slobodne površine tekućine, brzina procesa isparavanja se smanjuje i obrnuto;

Brzina procesa isparavanja zavisi od vrste tečnosti.

Dakle, proces isparavanja tekućina ovisi o takvim fizičkim parametrima kao što su temperatura, slobodna površina i vrsta tvari.

Ovaj rad je od praktične važnosti, jer istražuje zavisnost intenziteta isparavanja - fenomena sa kojim se susrećemo u Svakodnevni život, na fizičke parametre. Koristeći ovo znanje, možete kontrolirati tok procesa.

Književnost

Pinsky A.A., Grakovsky G.Yu Fizika: Udžbenik za studente institucija

Srednje stručno obrazovanje / Pod uk. Ed. Yu.I.Dika, N.S.Purysheva.-M.: FORUM: INFRA_M, 2002.-560 str.

Milkovskaya L.B. Ponovimo fiziku. Udžbenik za kandidate za univerzitete. M., "Viša škola", 1985.608 str.

Internet resursi:http://en.wikipedia.org/wiki/;

http://class-fizika.narod.ru/8_l 3.htm;

http://e-him.ru/?page=dynamic§ion=33&article=208 ;

Udžbenik fizike G.Ya. Myakishev "Termodinamika"