2.5. Фазовые переходы


В зависимости от условий тела могут находиться в различных агрегатных состояниях. Переход из одного агрегатного состояния в другое называется фазовым переходом.

Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации тела и поглощаемое телом при плавлении, отнесенное к единице массы тела, называется удельной теплотой плавления (кристаллизации) λ:
 Q = λm. 
При отвердевании (кристаллизации) выделяется такое же количество теплоты, какое поглощается при плавлении.

Количество теплоты, необходимое для парообразования (выделяющееся при конденсации):
 Q = Lm, 
где Lудельная теплота парообразования (конденсации).

Если прочие параметры внешней среды (в частности, давление) остаются постоянными, то температура тела в процессе плавления (кристаллизации) и кипения не изменяется.

Рисунок 2.5.1.
Плавление льда и кипение воды. (p = 1 атм, m = 4 кг).

 

Модель идеального газа не предполагает превращения газа в жидкость при постоянной температуре. Однако, реальные газы, в которых взаимодействием между молекулами пренебречь нельзя, способны при изменении давления превращаться в жидкость, если их температура ниже некоторой критической Tкр.

Рисунок 2.5.2.
Изотермы реального газа. Область I – жидкость, область II – двухфазная система «жидкость + насыщенный пар», III – газообразное вещество.

 

Если количество молекул, покидающих жидкость, равно количеству молекул, возвращающихся в жидкость, то говорят, что наступило динамическое равновесие между жидкостью и ее паром. Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.

Абсолютная влажность воздуха ρ показывает плотность водяного пара. Относительной влажностью воздуха φ называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ0 насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в процентах:
  
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.



© Интерактивная физика




Использованы материалы сайта www.physics.ru