Конденсация
Конденсация — это переход вещества из газообразного состояния в жидкое. При конденсации вещество отдаёт окружающей среде энергию, поэтому выделяется теплота.
Конденсация происходит, когда пар охлаждается или соприкасается с более холодной поверхностью. Частицы газа движутся медленнее, сближаются и образуют жидкость. Например, водяной пар из воздуха превращается в капли воды на холодном стекле. Обратный процесс называют парообразованием.
Количество выделившейся теплоты
Если конденсируется масса пара \(m\), количество выделившейся теплоты по модулю находят по формуле, используя удельную теплоту парообразования вещества \(r\):
Здесь \(Q\) — выделившаяся теплота, \(r\) — удельная теплота парообразования, \(m\) — масса сконденсировавшегося пара. В условном знаковом соглашении термодинамики теплота системы при конденсации отрицательна: \(Q_{\text{системы}}=-rm\), потому что система отдаёт энергию.
При конденсации \(2\,\text{кг}\) водяного пара выделяется теплота \(Q=rm\). Если \(r=2{,}3\cdot10^6\,\text{Дж/кг}\), то \(Q=4{,}6\cdot10^6\,\text{Дж}\). Эта энергия передаётся окружающей среде.
Конденсация и испарение — противоположные процессы. При испарении жидкость поглощает теплоту, а при конденсации пар отдаёт её. Конденсация может происходить при любой температуре, если условия подходят, тогда как кипение идёт во всём объёме жидкости при определённой для данного давления температуре.
Что происходит с энергией вещества при конденсации?
Главное
- Конденсация — переход вещества из газа в жидкость с выделением теплоты.
- Количество выделившейся теплоты по модулю: \(Q=rm\).
- Конденсация противоположна парообразованию; не следует путать её с кипением.