Физика/Молекулярная физика/Жидкость и пар

Шаблон:Campus Фазовый переход из газообразного состояния в жидкое возможен, если средняя потенциальная энергия притяжения молекул превышает их среднюю кинетическую энергию. Для этого температура газообразного состояния (пара) должна быть ниже некоторой критической температуры.

Критическая температура — максимальная температура, при которой пар можно превратить в жидкость.

Конденсация — явление перехода пара из газообразного состояния в жидкое.

Испарение - парообразование со свободной поверхности жидкости. При испарении жидкость охлаждается, поэтому для поддержания постоянной температуры к ней нужно подводить количество теплоты, пропорциональное массе испаряющихся молекул:
Q_п=rm,
где r — удельная теплота парообразования.
Единица количества теплоты — джоуль (дж).

Количество теплоты, получаемое жидкостью при конденсации, равно количеству теплоты, теряемому при ее испарении.
В равновесии число молекул пара, конденсирующихся за определенный промежуток времени, равно числу молекул жидкости, испаряющихся с ее поверхности за это же время.

Насыщенный пар — пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью.

Давление насыщенного пара при данной температуре — максимальное давление, которое может иметь пар над жидкостью при этой температуре.
Давление насыщенного пара возрастает при увеличении температуры жидкости.

Относительная влажность воздуха — процентное отношение концентрации водяного пара в воздухе к концентрации насыщенного пара при той же температуре.

Кипение — парообразование, происходящее во всем объеме жидкости при определенной температуре.

Температура кипения — температура, при которой давление насыщенного пара жидкости (внутри пузырьков) начинает превосходить внешнее давление на жидкость.

Температура кипения жидкости зависит от внешнего давления и остается постоянной в процессе кипения.

Поверхностное натяжение — явление молекулярного давления на жидкость, вызванное притяжением молекул поверхностного слоя к молекулам внутри жидкости.

Поверхностная энергия — дополнительная потенциальная энергия молекул поверхностного слоя жидкости.

Сила поверхностного натяжения — сила, направленная по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно участку контура, ограничивающего поверхность, в сторону ее сокращения:
F_пов. = σl,
где l — длина участка поверхностного слоя, а σ — поверхностное натяжение.
Единица поверхностного натяжения — ньютон на метр (Н/м).

Смачивание — искривление поверхности жидкости у поверхности твердого тела в результате взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела.
Жидкость смачивает поверхность, если силы притяжения между молекулами жидкости меньше сил притяжения между молекулами жидкости и твердого тела.
Жидкость не смачивает поверхность, если силы притяжения между молекулами жидкости больше сил притяжения между молекулами жидкости и твердого тела.

Мениск — форма поверхности жидкости вблизи стенки сосуда.

Угол смачивания — угол между плоскостью, касательной к поверхности жидкости и стенкой.

Капиллярность — явление подъема или опускания жидкости в узких сосудах (капиллярах).

Высота подъема жидкости в капилляре обратно пропорциональна его радиусу г:
<math>h= \frac{2\sigma}{\rho g r}</math>
где σ — поверхностное натяжение, ρ — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения.