Tip 1: Jak najít tlak vodní páry

Tip 1: Jak najít tlak vodní páry



Voda může být ve třech hlavních agregátechuvádí: tekuté, pevné a plynné. Steam je pak nenasycený a nasycený - má stejnou teplotu a tlak s vroucí vodou. Pokud však teplota vodní páry přesáhne 100 stupňů Celsia při stoupajícím tlaku, tak se tato pára nazývá přehřátou. Často při studiu fyziky školy nebo během procesu vzniká problém: určit tlak vodní páry za jakýchkoliv zvláštních podmínek.





Jak zjistit tlak vodní páry


















Pokyny





1


Předpokládejme, že máte následující úkol: v určité kovové nádobě naplněné vodou v množství, které se rovná čtvrtině jejího objemu. Poté byla nádoba uzavřena a zahřátá na teplotu 500 ° C. Pokud si myslíte, že veškerá voda, která byla v nádobě, se změnila na páru, jaký bude tlak této páry? Nejprve nádoba obsahovala jednu vodu (její množství, které prošlo do plynného stavu, je zanedbatelné, takže může být zanedbáváno). Označte jeho hmotnost jako m a objem jako V1. Hustota vody se proto vypočítá podle vzorce: ρ1 = m / V1.





2


Po zahřátí v nádobě byla jedna vodní pára o stejné hmotnosti m, ale zaujímala čtyřnásobek objemu V2. V důsledku toho je hustota vodní páry rovna: ρ2 = ρ1 / 4.





3


Nyní překládejte teplotu z stupňů Celsia na stupně Kelvina. 500 stupňů Celsia přibližně 773 stupňů Kelvina (273 + Tc).





4


Napište univerzální rovniciMendeleev-Clapeyron. Samozřejmě, že silně ohřátá vodní pára nemůže být v žádném případě považována za ideální plyn, jehož stav popisuje, ale chyba ve výpočtech bude relativně malá. P2V2 = mRT / μ nebo transformace s ohledem na to, že V2 je čtyřnásobně větší než V1: 4P2V1 = mRT / μ. Kde P2 je velmi vysoký tlak vodní páry, který potřebujete najít; R je univerzální plynová konstanta přibližně rovnající se 8,31; T je teplota ve stupních Kelvin (773); a μ je molární hmotnost vody (nebo vodní páry) rovnající se 18 g / mol (0,018 kg / mol).





5


Takže získáte vzorec: P2 = mRT / 4V1 u. Avšak vzhledem k počátečnímu objemu V1 = m / ρ1 je konečná podoba rovnice následující: P2 = ρ1RT / 4μ. Nahrazením známých hodnot do vzorce a znalostí hustoty vody vypočte požadovanou hodnotu tlaku vodní páry.




























Tip 2: Jak překládat tlak



Tlak - možná rekord mezi fyzikálními množstvímipočet jednotek měření. To je způsobeno skutečností, že na počátku vědy mnoho vědců nezávisle zkoumalo vlastnosti tlaku nezávisle. Navíc, protože hraje důležitou roli v různých technologiích, je pro každý inženýrský směr snadnější vypočítat tlak přesně v těch jednotkách, které jsou nejvhodnější pro technické specifikace. Je však důležité vědět, jak se různé jednotky vzájemně vztahují a jak překládat množství tlaku z jedné jednotky na druhou.





Jak přeložit tlak








Pokyny





1


Základní systémová jednotka pro měření tlaku -Pascal (Pa), pojmenovaný podle fyzika a matematika Blaise Pascal. Jeden pascal se rovná jednomu novétonovému tlaku aplikovanému na plochu jednoho čtverečního metru.





2


V předpovědích počasí, stejně jako v lékařskýchPřístroje pro měření krevního tlaku nejčastěji používají milimetry rtuti (mmHg). Název pochází ze starých barometrů, ve kterých tlak vzduchu vyrovnává rtuťový sloupec. Další jednotka nazvaná Torr, na počest vědce Torricelliho. Milimetr rtuti je 133,322 Pa.





3


Merkur není jediná vhodná kapalinavýroba barometrů. V hydraulice často musí vypořádat s milimetrech vodního sloupce (mm vodního sloupce). Protože voda je mnohem jednodušší, rtuť, milimetr vodního sloupce rovná .00735 mm Hg nebo 0,97 Pa.





4


Technologové, kteří se zabývají vysokými tlaky,měřte ji v atmosféře. Jedna fyzická atmosféra se rovná průměrnému atmosférickému tlaku Země na hladině moře, tj. 101 325 Pa nebo 760 mm Hg. Technická atmosféra je další jednotka, označuje tlak síly jednoho kilogramu (přibližně 9,8 nových tun) na čtvereční centimetr. To se rovná 98 065,5 Pa.





5


K dispozici je také systémová jednotkanavržený pro vysoké tlaky. Vzhledem k tomu, že je nepohodlné provést takové výpočty v pascalu, byla hodnota 100 000 Pa nazývána novou jednotkou - jedním sloupcem. Tento tlak je sto tisíc Newtonů na metr čtvereční. Bar je zhruba stejný jako atmosféra - jeden bar s technickou atmosférou 1,02 nebo 0,99 fyzickou. Také tlak v jednom pruhu odpovídá 750,06 mm Hg.





6


V Anglii, Americe a některých dalších zemíchNamísto metrického systému je tzv Royal, kde je hmotnost měřena v librách a délka - v nohách a palcích. V tom je jednotka tlaku tlakem libra na čtvereční palec (psi). To se rovná 6894,76 Pa nebo 51,715 mm Hg.












Tip 3: Jak najít tlak nasycených par



Nasycená pára je v dynamické rovnováze s kapalinou nebo pevnou látkou stejného chemického složení. Tlak bohatý pár závisí na ostatních indikátorech pár: například teplotní závislost nasyceného tlaku pár nám umožňuje posoudit teplotu varu látky.





Jak zjistit tlak nasycených par








Budete potřebovat




  • - plavidlo;
  • - rtuť;
  • - pipeta;
  • - vodu;
  • - alkohol;
  • - trubky;
  • - ether.




Pokyny





1


Počet molekul emitovaných za sekundu z jednotkové plochy povrchu kapaliny přímo závisí na teplotě této kapaliny. V tomto případě se počet molekul, které se vrací z pár v kapalině, je způsobena koncentrací pár a rychlost tepelného pohybu jeho molekul. To znamená, že koncentrace molekul pár v rovnováze pár a kapalina závisí na rovnovážné teplotě.





2


Od tlaku pár závisí na jeho teplotě a koncentraci, závěr se nazývá: tlak nasyceného pár závisí pouze na teplotě. Při stoupající teplotě je tlak nasycených pár, stejně jako jeho hustota, přičemž hustota kapaliny klesá v důsledku tepelné roztažnosti.





3


Tlak nasycené páry různých kapalin při téže teplotě mohou být velmi odlišné. Zkušenosti vám to pomohou ověřit.





4


V nádobě, ve které je rtuť umístěna, je nižšíněkolik barometrických trubek. Trubka a bude sloužit jako barometr. Napipetujte b pipetou vodou, vložte do trubice c alkohol a do trubičky d-ether.





5


Sledujte, co se děje. Tak, v trubce vody v b „Torricellian void“ velmi rychle odpařuje a zbývající část rtuti se hromadí ve formě kapaliny (to je známkou toho, že sytá pára je rtuti).





6


Porovnejte výšku sloupce rtuti v barometru pomocívýška rtuti v trubkách b, c a d. Rozdíl mezi výškou rtuťové kolony v každé ze tří trubek a výškou rtuťové kolony v barometru bude ukazatelem nasycených pár tuto tekutinu. Zkušenost ukazuje, že nasycená pára etheru má v tomto případě největší tlak a vodní pára je nejmenší.





7


Pokud teplota v uzavřené nádobě dosáhne kritické hodnoty (Tcr) pro látku, která je v ní, potom hustota její kapaliny a pár stát se stejným. Následné zvýšení teploty vede k zmizení fyzikálních rozdílů mezi kapalinou a nasycenými páry.











Tip 4: Jak najít ideální tlak plynu



Ideální je plyn, ve kterém je interakcemezi molekulami je zanedbatelná. Kromě tlaku je stav plynu charakterizován teplotou a objemem. Vztah mezi těmito parametry je zobrazen v zákonech o plynu.





Jak najít ideální tlak plynu








Pokyny





1


Tlak plynu je přímo úměrnýteplota, množství materiálu, a nepřímo úměrná objemu nádoby obsazené plynu. Koeficient proporcionality je univerzální plynová konstanta R, přibližně rovnající se 8,314. Měří se v joulech, rozdělené na krtky a do kelvinu.





2


Toto ustanovení tvoří matematickýzávislost P = νRT / V, kde ν - množství látky (mol), R = 8314 - univerzální plynová konstanta (J / mol • K), T - teplota plynu, V - objem. Tlak je vyjádřen v pascalu. To může být vyjádřeno v atmosféře, s 1 atmosféra = 101,325 kPa.





3


Zvažovaná závislost je důsledkemrovnice Mendeleev-Clapeyron PV = (m / M) • RT. Zde m je hmotnost plynu (g), M je jeho molární hmotnost (g / mol) a frakce m / M dává jako výsledek množství hmoty ν nebo počet molů. Mendeleevova-Clapeyronova rovnice platí pro všechny plyny, které lze považovat za ideální. Jedná se o základní zákon o fyzickém a chemickém plynu.





4


Při pozorování chování ideálního plynu se o něm mluvítzv. normální podmínky - podmínky prostředí, které se ve skutečnosti nejčastěji zabývají. Takže normální podmínky (nu) předpokládají teplotu 0 ° C (nebo 273,15 ° Kelvin) a tlak 101,325 kPa (1 atm). Hodnota je zjištěna, což je objem jednoho mólu ideálního plynu za takových podmínek: Vm = 22,413 l / mol. Tento objem se nazývá molární. Molární objem je jednou ze základních chemických konstant používaných při řešení problémů.





5


Je důležité pochopit, že při konstantním tlaku aobjem plynu se také nemění. Tento pozoruhodný postulát je formulován v zákoně Avogadro, který uvádí, že objem plynu je přímo úměrný počtu molů.











Tip 5: Jak najít tlak vody



Obyvatelé výškových budov často vstupují do obecních budovslužby v tvrdé válce za kvalitu svých placených služeb. Jedním z nich je dodávka vody, kterou zaměstnanci HCS ne vždy poskytují co nejlépe. Proto je lepší nezávisle měřit tlak vody v kohoutku za účelem kontroly kvality poskytovaných služeb.





Jak najít vodní tlak








Budete potřebovat




  • - manometr;
  • - trysku pro manometr;
  • - Pryžová hadice;
  • - svorky /




Pokyny





1


Používejte speciální měřicí přístrojtlak - manometr. Je to kvůli tlaku v jeřábu, že obyvatelé mají nejvíce otázek, protože se slabým proudem vody není možné sprchovat nebo umývat nádobí správně. Manometr je nejjednodušší a nejvíce přístupný pro každé zařízení k určení tlaku v potrubí pro teplou a studenou vodu pro domácnost a domácnost. Díky tomu můžete provádět potřebná měření s vysokou přesností. Mějte na paměti, že tato metoda bude vyžadovat malé náklady: kromě manometru budete potřebovat několik dalších nástrojů.





2


Získejte speciální trysku na baterie,Vhodný pro použití s ​​vodoměrem s měřítkem až 1 kg / cm. Z pryžové hadice vyřízněte dva kroužky o vhodném průměru. Nezapomeňte před zahájením měření tlaku zkontrolovat integritu hadic.





3


Upevněte trysku na konec jedné gumya položte jej na kohoutek. Z druhého konce průřezu namontujte armaturu manometru. Připojte konec druhého pryžového kusu hadice k druhé montáži manometru. Všechna místa na kování, na kterých je hadice nasazena, musí být upevněna vhodnými svorkami.





4


Upevněte trysku k vodovodnímu kohoutu. Volný konec druhé hadice by měl být instalován tak, aby voda nemohla naplnit byt (dolů do lázně apod.). Voda musí být zapnutá na plnou hlavu a poté musí měřit údaje o tlaku.











Tip 6: Co je vodní pára



Jedna z chemických sloučeninrozhodujícím faktorem pro existenci všech druhů života na Zemi je voda. Stejně jako ostatní látky může být v různých souhrnných stavech. Jedním z nich je vodní pára.





Co je vodní pára







Vodní pára je plynnáagregátní stav vody. Tvoří jej jednotlivé molekuly během odpařování. Vodní pára je za normálních fyzických podmínek absolutně průhledná, nemá vůni, chuť a barvu. Kondenzace nasycených vodních par, které se smísí s jinými plyny, však může způsobit minutové poklesy. Účinně rozptýlí světlo. Proto je v takovém stavu viditelná vodní pára. Na Zemi je vodní pára obsažena v atmosféře. Hrají důležitou roli v průběhu různých přírodních procesů a také přímo ovlivňují životně důležitou aktivitu rostlin, zvířat a lidí. Obsah vodní páry ve vzduchu se nazývá vlhkost. Existuje absolutní a relativní vlhkost. Pro získání indikace vlhkosti vzduchu se používají vlhkoměry nebo psychrometry. Nejdůležitějším místem dnes je pára v průmyslu a mnoha odvětvích technologie. Používá se jako pracovní tekutina při přeměně tepelné energie na kinetickou a elektrickou energii pomocí různých typů parních strojů - parních elektráren, parních turbín. Vzhledem k poměrně vysoké tepelné kapacitě a možnosti ohřevu na teplotu vyšší než 100 ° C se jako tepelný nosič používá široce používaná vodní pára. Například v systémech s parním ohřevem. Studium vodních par začalo v 16. století. První vědecká práce věnovaná jeho vlastnostem byla publikována v 17. století J. Portem. Při rozsáhlém využití parních strojů v 19. a 20. století znovu přilákala vodní pára pozornost vědců. Tak, v polovině dvacátého století, byl proveden seriózní výzkum chování páry při extrémních tlacích. Výsledky výzkumu byly prezentovány na čtvrté mezinárodní konferenci o vlastnostech vodních par, která se konala v New Yorku v roce 1963.