Fierbere

Definiția fierberii

Fierberea este procesul de schimbare a unei stări lichide în stare gazoasă. Fierberea are loc atunci când presiunea vaporilor saturați este egală cu presiunea aerului exterior (presiunea aerului exterior = presiunea atmosferică). Cu această ocazie vom discuta doar despre apa clocotită. Presiunea vaporilor saturați a apei este direct proporțională cu temperatura apei, cu cât temperatura apei este mai mare, cu atât presiunea vaporilor saturați a apei este mai mare. Când încălzim apă, pe fundul recipientului apar de obicei bule mici. Prezența bulelor indică o trecere de la lichid la gaz. Dacă presiunea vaporilor saturați din bulă este mai mică decât presiunea aerului exterior, bula se va micșora și se va prăbuși înainte de a ajunge la suprafață. Bula se prăbușește deoarece forța de împingere a aerului exterior este mai mare decât forța de împingere a aburului din interiorul bulei. Presiunea aerului exterior este mai mare decât presiunea vaporilor din bulă, deci aerul exterior are o forță mai mare (P = F/A).

Află mai multe

Penguapan

Teoria cinetică

Procesul de evaporare poate fi explicat folosind teoria cinetică. La fel ca moleculele de gaz, și moleculele de apă se mișcă. Diferența este că moleculele de apă nu se pot separa deoarece forțele atractive dintre ele sunt încă capabile să le țină împreună. În schimb, forțele atractive dintre moleculele de gaz sunt foarte slabe, așa că moleculele de gaz nu se pot lipi între ele. Atunci când se mișcă, moleculele de apă au viteză. Unele molecule de apă au viteze mari, în timp ce altele au viteze mici. Distribuția vitezelor moleculelor de apă seamănă cu distribuția Maxwell.

Află mai multe

Ecuația de stare Van der Waals

Van der Waals este numele fizicianului olandez J.D. van der Waals (1837–1923). Ecuația de stare van der Waals este de fapt o ecuație de stare a gazelor, similară cu ecuația de stare a gazelor ideale . Diferența este că ecuația gazelor ideale nu poate oferi rezultate precise dacă presiunea și densitatea gazului real sunt suficient de mari. Cu toate acestea, ecuația de stare van der Waals poate oferi rezultate mai precise.

Această ecuație a provenit de la Van der Waals, care a recunoscut limitele ecuației de stare a gazelor ideale. Waals a modificat ecuația de stare a gazelor ideale prin adăugarea mai multor factori care influențează starea unui gaz real atunci când presiunea și densitatea gazului real sunt suficient de mari.

Află mai multe

Schimbare de stare la temperatura punctului triplu critic

Modificări materiale în starea punctului triplu al temperaturii critice

În discuția despre legea gazelor ideale, s-a explicat că legea gazelor ideale descrie cu exactitate comportamentul unui gaz real numai atunci când presiunea și densitatea gazului real nu sunt prea mari. Dacă presiunea și densitatea gazului real sunt suficient de mari, legea gazelor ideale produce rezultate inexacte. Acest lucru este valabil și atunci când temperatura gazului real se apropie de punctul său de fierbere.

Acest lucru este de fapt legat de interacțiunile care au loc între moleculele reale de gaz. Presiunea gazului este invers proporțională cu volumul gazului. Când presiunea gazului este suficient de mare, volumul gazului devine mai mic. Deoarece volumul gazului este mic, distanța dintre moleculele de gaz devine mai mică. Când distanța dintre molecule este mai mică, moleculele se atrag reciproc. Este similar cu atunci când aduci o bucată de fier aproape de un magnet. Dacă distanța dintre magnet și fier este suficient de mare, magnetul nu poate atrage fierul. Dar dacă distanța dintre magnet și fier este mică, fierul este atras mai aproape.

Află mai multe

Teoria atomică și teoria cinetică

Materiale despre teoria atomică și teoria cinetică

Timp de mii de ani, grecii antici credeau că fiecare substanță pură (de exemplu, aurul pur, fierul pur 😉 etc.) era compusă din atomi. Potrivit lor, dacă o substanță pură era tăiată în bucăți mici, atunci acele bucăți mici erau tăiate din nou, apoi tăiate din nou... și așa mai departe, exista o mică bucată care nu putea fi tăiată mai departe. Cea mai mică bucată care nu putea fi tăiată mai departe se numea atom . Atom înseamnă „nu poate fi divizat” (în greacă).

La acea vreme , se credea că atomii sunt indivizibili. Cu toate acestea, oamenii de știință au descoperit ulterior electroni și nuclee atomice (protoni și neutroni), infirmând astfel ideea că atomii sunt indivizibili . Atomii sunt compuși din electroni (încărcați negativ) și un nucleu. Electronii orbitează în jurul nucleului. În interiorul nucleului se află protoni (încărcați pozitiv) și neutroni (neutri, adică nu au sarcină).

Află mai multe

Forme de materie (bazate pe proprietăți microscopice)

Forme ale materiei (pe baza proprietăților microscopice)

În viața de zi cu zi, întâlnim adesea trei forme diferite de materie. Există solide (de exemplu, roci, fier etc. ) , lichide (apă, benzină etc. ) și gaze (aer etc. ) . Aceste trei forme de materie pot fi distinse în funcție de capacitatea lor de a-și menține forma și dimensiunea (prin dimensiune ne referim la volum).

Solidele își mențin de obicei o formă și un volum fixe. Lichidele nu își ajustează forma în funcție de recipientul în care se află. De exemplu, dacă punem apă într-un pahar, forma acestuia se schimbă, ajungând la cea a unui pahar. Dacă apa este pusă într-o cadă, forma ei se schimbă, ajungând la cea a unei căzi. Dacă este pusă într-o pungă de plastic care curge, apa se va vărsa... he he ... Volumul unui lichid rămâne de obicei constant. Dacă un pahar cu apă este pus într-o cadă , volumul apei rămâne același ca al unui pahar. Forma apei se poate schimba, dar volumul ei nu se schimbă niciodată. Este important de reținut că volumul solidelor și lichidelor se poate schimba numai dacă se aplică o forță foarte mare.

Află mai multe

Aplicarea principiului și ecuației lui Bernoulli

Aplicarea principiului și ecuației lui Bernoulli

Teorema lui Torriceli

Aplicarea principiului lui Bernoulli și a ecuației 1O utilizare a ecuației lui Bernoulli este de a calcula viteza lichidului care iese din fundul unui recipient.

Aplicăm ecuația lui Bernoulli la punctul 1 (suprafața recipientului) și punctul 2 (suprafața găurii). Deoarece diametrul găurii de la fundul recipientului este mult mai mic decât diametrul recipientului, se presupune că viteza lichidului la suprafața recipientului este zero (v1 = 0). Suprafața recipientului și suprafața găurii sunt deschise, astfel încât presiunea este egală cu presiunea atmosferică (P1 = P2 ) . Astfel, ecuația lui Bernoulli pentru acest caz este:

Află mai multe

Principiul și ecuația lui Bernoulli

Principiul lui Bernoulli și materialul ecuațiilor

Când mergem cu motocicleta destul de repede, hainele pe care le purtăm se umflă în spate. Dacă nu știi încă să conduci o motocicletă, fii atent la părinții sau prietenii tăi care merg cu motociclete. Spatele hainelor lor se umflă de obicei în spate atunci când motocicleta merge cu viteză. Uneori, când vântul bate puternic, ușa casei se poate închide singură. Chiar dacă vântul bate în afara casei, ușa este înăuntru.

Acest lucru poate fi explicat folosind principiul lui Bernoulli. Daniel Bernoulli (1700–1782) a descoperit un principiu care poate fi folosit pentru a explica unele dintre lucrurile de mai sus.

Află mai multe

Ecuația de continuitate

Material pentru ecuația de continuitate

Încercați să deschideți robinetul încet, observând în același timp debitul de apă care iese din robinet. Odată ce robinetul se oprește din rotit, blocați parțial robinetul cu mâna. Acum comparați care debit de apă este mai mare. Când este parțial blocat sau neblocat? Dacă aveți un furtun folosit de obicei pentru udarea florilor, lăsați apa să curgă prin el. Blocați parțial furtunul cu mâna sau cu degetul. Cu cât este mai mult blocată o parte a furtunului, cu atât apa va curge mai repede. În schimb, dacă furtunul nu este blocat, apa va curge mai greu. De ce se întâmplă asta? Pentru a înțelege acest lucru, vă rugăm să studiați ecuația de continuitate.

Află mai multe