Тема. Испарение и конденсация.
Цели: дать учащимся знания об особенностях
физических процессов перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и
наоборот; рассмотреть энергетические изменения в процессах парообразования и
конденсации; воспитывать аккуратность при выполнении записей в тетради;
развивать математическую логику при ответах на вопросы.
План
I.
Оргмомент
II.
Проверка домашнего задания
III. Изучение
нового материала
План изложения нового материала:
1.
Физический смысл процесса испарения.
2.
От чего зависит скорость испарения?
3.
Процесс конденсации.
4.
Значение процесса испарения в быту и технике.
5.
Строение и использование психрометра.
1.
Существует два вида перехода вещества из одного агрегатного состояния
в другое, которые в нашей жизни занимают очень важное место. Это -
парообразование и конденсация.
Под парообразованием,
или испарением, понимают процесс перехода из жидкого состояния в
парообразное с поверхности жидкости.
Важно понять физическое
содержание этого процесса. От поверхности жидкости могут оторваться только молекулы,
имеющие очень большую скорость. Это позволяет им преодолеть силы
притяжения с молекулами нижних слоев. Таким образом, жидкость покидают самые
«энергетичные» молекулы, а в жидкости остаются молекулы, которые движутся с
меньшими скоростями. Поэтому при испарении внутренняя энергия жидкости
уменьшается.
Молекулы, которые
покинули жидкость и ушли в воздух, образуют пар.
Очевидно, что жидкость
при испарении в реальной среде не может замерзнуть, так как она забирает энергию
из этой среды, и скорость испарения при постоянной температуре среды примерно
постоянная.
2.
От чего же зависит скорость испарения?
Во-первых,
от рода жидкости: там, где сила притяжения между молекулами жидкости
меньше, скорость испарения выше. Если потереть руку ваткой, смоченной водой, а
затем эфиром, ощущение холода будет больше от действия эфира, ибо он испаряется
быстрее, и отбор тепла с поверхности кожи выше.
Во-вторых,
от температуры жидкости: чем выше температура жидкости, тем больше молекул
со скоростями, достаточными для ухода с поверхности жидкости в воздух.
В-третьих,
от площади свободной поверхности жидкости.
В-четвертых,
от наличия ветра над свободной поверхностью жидкости.
Отдельные молекулы
жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть
ветер, то он снесет эти молекулы в сторону.
3.
Одновременно с испарением происходит переход молекул из пара в
жидкость – конденсация. Как правило, конденсация
происходит на поверхности жидкого или твердого тела или требует наличия в газе
центров конденсации Их роль могут играть различные примеси или пылинки.
Конденсация пара
сопровождается выделением энергии. Конденсацией пара
объясняется образование облаков, выпадение росы.
4.
Говоря о практическом применении явлений испарения и конденсации,
можно отметить, что быстроиспаряющиеся жидкости нашли применение в работе
холодильного оборудования. В жарких странах принято хранить воду в глиняных
кувшинах: вода в них всегда прохладная, Так как происходит постоянное ее
испарение через стенки сосуда, а так как глина плохо проводит тепло, теплообмен
с окружающей средой слаб.
При поездке в поезде
летом очень просто получить из теплой воды достаточно холодную. Для этого
бутылку с водой можно завернуть в сырую марлю и выставить в окно движущегося
поезда. Через 15-20 минут вода будет холодной.
5.
Влажность воздуха играет большую роль в жизни растений и живых
организмов. Поэтому нужно уметь определять влажность. Прибор, который может
измерить относительную влажность, называется психрометр (от
греческого «psychros» - холодный).
Демонстрируется работа
лабораторного психрометра, объясняется его устройство и способ действия.
Психрометр состоит из двух термометров: один термометр сухой, а другой -
влажный.
За счет испарения
показания влажного термометра почти всегда ниже, чем у сухого. Найдя разность
температур ∆t= tс – tвл и используя психрометрическую
таблицу, легко найти относительную влажность.
Например: tс
= 22 °С, tвл =
16°С. Тогда ∆t= tс – tвл=6 °С.
Чем выше влажность, тем
скорость испарения меньше, поэтому и разность ∆t= tс – tвл
тоже меньше.
Если влажность воздуха
равна 100%, то испарения нет, и tс
= tм.
Существуют и другие
приборы для измерения влажности воздуха. К ним можно отнести волосяной
гигрометр. Его работа основана на заметном изменении длины обезжиренного
человеческого волоса при изменении влажности воздуха.
IV. Закрепление
иpученного
С целью закрепления
материала можно провести беседу-опрос по изученной теме:
- Почему
испарение жидкости происходит при любой температуре? Против каких сил совершают
работу молекулы, вылетающие из жидкости при испарении?
- Как
можно объяснить, что при одних и тех же условиях одни жидкости испаряются
быстрее, а другие - медленнее?
- Какие
явления природы объясняются конденсацией пара? Приведите примеры.
- Почему
мокрое белье на ветру сохнет быстрее?
Домашнее задание
1. § 16-17 учебника, вопросы в конце параграфов, упражнение 9.
Задание 3.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.