Удельная теплота парообразования
Удельная теплота парообразования показывает, сколько теплоты нужно передать жидкости, чтобы превратить в пар 1 кг этой жидкости при постоянной температуре. Это свойство вещества, поэтому для разных жидкостей его значение различается.
Парообразование происходит при поглощении теплоты: частицы жидкости получают энергию и преодолевают силы притяжения. При кипении температура жидкости не изменяется, пока жидкость полностью не превратится в пар. Подробнее процесс рассматривается на странице парообразование. При кипении теплота расходуется не на повышение температуры, а на изменение состояния вещества.
Формула
Здесь \(Q\) — количество теплоты, необходимое для парообразования, \(L\) — удельная теплота парообразования, \(m\) — масса жидкости. Из формулы можно найти \(L = \frac{Q}{m}\) или \(m = \frac{Q}{L}\). Если жидкость уже имеет температуру кипения, для её полного превращения в пар используют именно эту формулу.
Для превращения \(m=2\ \text{кг}\) воды в пар при температуре кипения требуется \(L=2{,}3\cdot10^6\ \text{Дж/кг}\). Тогда \(Q=Lm=2{,}3\cdot10^6\cdot2=4{,}6\cdot10^6\ \text{Дж}\). Значит, воде нужно передать 4,6 МДж теплоты.
Удельная теплота парообразования \(L\) — это теплота для 1 кг вещества, а количество теплоты \(Q\) — теплота для всей данной массы. Кроме того, при конденсации пара в жидкость выделяется такое же количество теплоты: \(Q=Lm\), но энергия выходит из вещества, а не поглощается.
Как изменится количество теплоты для парообразования, если массу жидкости увеличить в 3 раза при той же температуре?
Главное
- Удельная теплота парообразования \(L\) — теплота для превращения 1 кг жидкости в пар при постоянной температуре.
- Основная формула: \(Q=Lm\); единица измерения \(L\) — \(\text{Дж/кг}\).
- При конденсации такое же количество теплоты выделяется.