ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Переход вещества из жидкого состояния в газообразное из "Физическая химия и химия кремния Издание 3" Переход жидкости в газ сопровождается увеличением кинетической энергии молекул. В связи с увеличением скорости их движения в обратном процессе, т. е. при превращении газа в жидкость, уменьшается кинетическая энергия молекул и замедляется их движение. [c.124] С повышением температуры скорость движения молекул увеличивается, следовательно, увеличивается и количество молекул, движущихся с повышенными скоростями. Если молекула с повышенной скоростью попадает в поверхностный слой жидкости, то она может, преодолев силы притяжения соседних молекул, перейти в окружающее пространство. Испарение жидкости вызывается отрывом некоторых молекул от поверхности жидкости и удалением их в окружающую жидкость среду. [c.124] При нагревании количество таких молекул увеличивается — жидкость испаряется. Чем больше молекул покидает поверхность жидкости в единицу времени, тем интенсивнее происходит испарение. Некоторые молекулы жидкости, оторвавшиеся от нее и ушедшие в окружающее пространство, столкнувшись с другими молекулами, уменьшают скорость, изменяют направление движения и возвращаются опять в жидкость. Таким образом, одновременно происходят два процесса — прямой и обратный. [c.125] Если поместить некоторое количество жидкости а замкнутый сосуд, то в нем возникает обратимый процесс испарение — конденсация. В первый момент пространство над жидкостью насыщается паром, но сейчас же начинается и обратный процесс — превращение пара в жидкость. Через некоторый промежуток времени между двумя процессами устанавливается динамическое равновесие. Это равновесие характеризуется тем, что в единицу времени количество молекул, переходящее в пар из жидкости, равно такому же количеству молекул, переходящих из пара в жидкость. [c.125] При установившемся динамическом равновесии практически испарения нет, так как количество испаряющейся жидкости восполняется таким же количеством сконденсированного пара. Такой процесс испарения при постоянной температуре характеризуется определенной концентрацией пара. Пар, который находится в состоянии равновесия с жидкостью, называется насыщенным паром. Давление, которое производит насыщенный пар на стенки сосуда, называется давлением насыщенного пара, или упругостью пара. [c.125] Опытным путем можно обнаружить и измерить упругость пара данной жидкости. Для этого в сосуд с ртутью (рис. 45) опускают две стеклянные, наполненные ртутью, барометрические трубки. Когда верхний мениск в обеих трубках установится на одной высоте, в правую трубку вводят некоторое количество исследуемой жидкости, допустим эфира. Эфир всплывает над ртутью и начинает испаряться в замкнутом пространстве. Через некоторый промежуток времени пространство в трубке с эфиром заполняется насыщенным паром эфира. Этот пар давит на стенки сосуда и на ртуть в трубке,, благодаря чему уровень ртути понижается. В то же время во второй трубке уровень ртути остается на прежней высоте. Замеряя разность высот менисков ртути в обеих трубках, получаем величину к, которая и показывает упругость пара эфира в мм рт. ст. [c.125] Таким образом, с повышением температуры упругость пара над жидкостью увеличивается. [c.126] Основываясь на том, что упругость насыщенного пара находится в полной зависимости от изменения температуры, рассмотрим, что произойдет, если постепенно повышать температуру жидкости. Очевидно, с повышением температуры упругость пара данной жидкости будет увеличиваться и в конечном итоге станет равной атмосферному давлению. В этих условиях пары жидкости выделятся не только с поверхности, но и из всей массы жидкости. Жидкость закипит. [c.126] Температурой кипения данной жидкости называется та температура, при которой упругость пара жидкости равна атмосферному давлению. [c.126] Если уменьшить атмосферное давление, то жидкость закипит при более низкой температуре. Это явление наблюдается на высоких горах, где давление воздуха значительно ниже атмосферного. [c.126] Испарение жидкости имеет огромное значение в процессах сушки сырья и полуфабрикатов. Как уже указывалось, испарение обусловливается отрывом отдельных молекул жидкости от общей массы. Испарение происходит прежде всего с поверхности жидкости. Поэтому для интенсификации процесса необходимо увеличить поверхность испарения, и наоборот, чтобы предотвратить испарение, необходимо уменьшить испаряющую поверхность. Например, чтобы сохранить керамическую массу определенной влажности в течение некоторого промежутка времени, ее укладывают таким образом, чтобы свободная поверхность, граничащая с воздухом, была возможно меньше. При сушке сырых материалов (например глины, песка) стараются расположить их в сушильных устройствах так, чтобы они возможно больше омывались воздухом. Этому способствует измельчение, разрыхление и перемешивание. [c.126] Так как жидкость испаряется интенсивнее при пониженном давлении, то для ускорения сушки в некоторых случаях ее рекомендуют производить в вакууме. [c.127] Вернуться к основной статье