Как заставить закипеть жидкость охлаждая сосуд физика. Как заставить вагон, скатываемый с сортировочной горки, проехать большее расстояние по инерции? Как осветить небольшое пространство

Без всякого сомнения, физика - одна из самых интересных наук. Даже самые бесполезные эксперименты могут оказаться в то же время вполне увлекательными. Например, кипение жидкости при ее охлаждении с одной стороны кажется невероятным. Ведь чтобы жидкость закипела ее необходимо нагреть, но никак не охладить, как мы привыкли считать. Но все возможно. Для подобного эксперимента не нужна какая-либо особая жидкость , подойдет и обыкновенная вода, нужно лишь создать особые условия.

Вам понадобится

• Колба, вода, газовая горелка, штатив.

Инструкция

В колбу налейте обыкновенной водопроводной воды, заполните ее примерно наполовину уровня. После этого, поставьте колбу на газовую горелку и нагревайте воду, пока она не закипит.

Когда вода в колбе закипит, отключите нагрев и дождитесь остановки кипения. Герметично закройте колбу резиновой пробкой и зафиксируйте ее в держателе штатива, перевернув вверх дном.

Далее начинайте поливать дно колбы холодной водой. Чем лучше охладите сосуд , тем наглядней будет опыт. На поверхность воды будут подниматься пузырьки, вода в колбе закипит при охлаждении. Это можно объяснить тем, что пары воды находящиеся внутри сосуд а при охлаждении начинают конденсироваться на стенках колбы. Из-за этого, давление водяного пара внутри колбы начинает понижаться. При пониженном давлении вода начинает закипать не при ста градусах по Цельсию, а при более низкой температуре. Так как вода еще полностью не остыла, а давление в сосуд е упало, поэтому и происходит кипение при охлаждении.

Обратите внимание

Для этого эксперимента лучше всего использовать колбу из термически устойчивого стекла. При охлаждении горячего сосуда холодной водой, обыкновенное стекло может потрескаться от резкого перепада температур и опыт не состоится.

Все интересное

Игра Майкрафт настолько разнообразна, что в ней можно заниматься алхимией. Чтобы варить зелье и усиливать его, получать полезный опыт, даже просто переносить воду, необходимы стеклянные пузырьки, или колбы. Сделать колбу в Майнкрафт можно с помощью…

Гидроуровень – это ручной измерительный инструмент, предназначенный для разметки горизонтального уровня с высокой точности. В быту применяют самодельные гидроуровни, а вот в стройке и производстве популярны точные проборы. Инструкция 1Гидроуровень…

Кипение - казалось бы, простой физический процесс, известный каждому, хоть раз в жизни вскипятившему чайник. Однако у него есть немало особенностей, которые физики изучают в лабораториях, а хозяйки - на кухнях. Даже температура кипения далеко не…

Кипячение воды является одним из частых повседневных дел. Однако в горных районах этот процесс имеет свои особенности. В различных по высоте над уровнем моря точках закипание воды происходит при разных температурах. Как точка кипения воды зависит…

Пихтовая вода является побочным продуктом, получаемым в процессе изготовления эфирного масла. Но, несмотря на это, она обладает целебными свойствами и часто применяется в медицине в качестве противовоспалительного, ранозаживляющего и…

Злободневной проблемой сегодняшнего дня является тема экологии. Загрязнение окружающей среды приобретает мировые масштабы. Вода становится опасной для употребления. Чтобы удалить из воды вредные примеси, вы можете поставить водоочистной фильтр.…

Любая жидкость, налитая в сосуд, оказывает давление на его стенки и дно. Если жидкость в это время находится в состоянии покоя, то можно определить гидростатическое давление. Для его вычисления существует формула, справедливая для сосудов правильной…

По температуре кипения жидкости можно судить о ее чистоте. Содержание примесей или растворенных веществ обычно понижает точку закипания. В лаборатории этот параметр можно определить опытным путем, чтобы предварительно оценить доброкачественность…

Вода может находиться в трех основных агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Пар, в свою очередь, бывает ненасыщенным и насыщенным - имеющим одинаковую температуру и давление с кипящей водой. Если же температура водяного пара при…

Кипение – это процесс парообразования, то есть перехода вещества из жидкого состояния в газообразное состояние. От испарения оно отличается гораздо большей скоростью и бурным протеканием. Любая чистая жидкость кипит при определенной температуре.…

Как и почему, по каким законам происходит процесс нагревания воды в условиях земного притяжения, объясняется в учебниках физики. Но после первых космических полетов многих интересует вопрос о поведении этой жидкости в невесомости. Можно ли ее…

Спирт, используемый в быту, известен как этанол. Однако жидкость, которая является результатом процесса спиртового брожения, содержит этанол и воду. Чтобы отделить спирт от воды можно воспользоваться процессом дистилляции. Вам понадобится-…

>>Физика: Зависимость давления насыщенного пара от температуры. Кипение

Жидкость не только испаряется. При некоторой температуре она кипит.
Зависимость давления насыщенного пара от температуры . Состояние насыщенного пара, как показывает опыт (мы говорили об этом в предыдущем параграфе), приближенно описывается уравнением состояния идеального газа (10.4), а его давление определяется формулой

С ростом температуры давление растет. Так как давление насыщенного пара не зависит от объема, то, следовательно, оно зависит только от температуры.
Однако зависимость р н.п. от Т , найденная экспериментально, не является прямо пропорциональной, как у идеального газа при постоянном объеме. С увеличением температуры давление реального насыщенного пара растет быстрее, чем давление идеального газа (рис.11.1 , участок кривой АВ ). Это становится очевидным, если провести изохоры идеального газа через точки А и В (штриховые прямые). Почему это происходит?

При нагревании жидкости в закрытом сосуде часть жидкости превращается в пар. В результате согласно формуле (11.1) давление насыщенного пара растет не только вследствие повышения температуры жидкости, но и вследствие увеличения концентрации молекул (плотности) пара . В основном увеличение давления при повышении температуры определяется именно увеличением концентрации. Главное различие в поведении идеального газа и насыщенного пара состоит в том, что при изменении температуры пара в закрытом сосуде (или при изменении объема при постоянной температуре) меняется масса пара. Жидкость частично превращается в пар, или, напротив, пар частично конденсируется. С идеальным газом ничего подобного не происходит.
Когда вся жидкость испарится, пар при дальнейшем нагревании перестанет быть насыщенным и его давление при постоянном объеме будет возрастать прямо пропорционально абсолютной температуре (см. рис.11.1 , участок кривой ВС ).
. По мере увеличения температуры жидкости интенсивность испарения увеличивается. Наконец, жидкость начинает кипеть. При кипении по всему объему жидкости образуются быстро растущие пузырьки пара, которые всплывают на поверхность. Температура кипения жидкости остается постоянной. Это происходит потому, что вся подводимая к жидкости энергия расходуется на превращение ее в пар. При каких условиях начинается кипение?
В жидкости всегда присутствуют растворенные газы, выделяющиеся на дне и стенках сосуда, а также на взвешенных в жидкости пылинках, которые являются центрами парообразования. Пары жидкости, находящиеся внутри пузырьков, являются насыщенными. С увеличением температуры давление насыщенных паров возрастает и пузырьки увеличиваются в размерах. Под действием выталкивающей силы они всплывают вверх. Если верхние слои жидкости имеют более низкую температуру, то в этих слоях происходит конденсация пара в пузырьках. Давление стремительно падает, и пузырьки захлопываются. Захлопывание происходит настолько быстро, что стенки пузырька, сталкиваясь, производят нечто вроде взрыва. Множество таких микровзрывов создает характерный шум. Когда жидкость достаточно прогреется, пузырьки перестанут захлопываться и всплывут на поверхность. Жидкость закипит. Понаблюдайте внимательно за чайником на плите. Вы обнаружите, что перед закипанием он почти перестает шуметь.
Зависимость давления насыщенного пара от температуры объясняет, почему температура кипения жидкости зависит от давления на ее поверхность. Пузырек пара может расти, когда давление насыщенного пара внутри него немного превосходит давление в жидкости, которое складывается из давления воздуха на поверхность жидкости (внешнее давление) и гидростатического давления столба жидкости.
Обратим внимание на то, что испарение жидкости происходит при температурах, меньших температуры кипения, и только с поверхности жидкости, при кипении образование пара происходит по всему объему жидкости.
Кипение начинается при температуре, при которой давление насыщенного пара в пузырьках сравнивается с давлением в жидкости.
Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения . Так, в паровом котле при давлении, достигающем 1,6 10 6 Па, вода не кипит и при температуре 200°С. В медицинских учреждениях в герметически закрытых сосудах - автоклавах (рис.11.2 ) кипение воды также происходит при повышенном давлении. Поэтому температура кипения жидкости значительно выше 100°С. Автоклавы применяют для стерилизации хирургических инструментов и др.

И наоборот, уменьшая внешнее давление, мы тем самым понижаем температуру кипения . Откачивая насосом воздух и пары воды из колбы, можно заставить воду кипеть при комнатной температуре (рис.11.3 ). При подъеме в горы атмосферное давление уменьшается, поэтому уменьшается температура кипения. На высоте 7134 м (пик Ленина на Памире) давление приближенно равно 4 10 4 Па (300 мм рт. ст.). Вода кипит там примерно при 70°С. Сварить мясо в этих условиях невозможно.

У каждой жидкости своя температура кипения, которая зависит от давления ее насыщенного пара. Чем выше давление насыщенного пара, тем ниже температура кипения жидкости, так как при меньших температурах давление насыщенного пара становится равным атмосферному . Например, при температуре кипения 100°С давление насыщенных паров воды равно 101 325 Па (760 мм рт. ст.), а паров ртути - всего лишь 117 Па (0,88 мм рт. ст.). Кипит ртуть при температуре 357°С при нормальном давлении.
Жидкость закипает, когда давление ее насыщенного пара становится равно давлению внутри жидкости.

???
1. Почему температура кипения возрастает с увеличением давления?
2. Почему для кипения существенно повышение давления насыщенного пара в пузырьках, а не повышение давления имеющегося в них воздуха ?
3. Как заставить закипеть жидкость, охлаждая сосуд? (Вопрос этот непростой.)

Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку,

Без всякого сомнения, физика - одна из самых интересных наук. Даже самые бесполезные эксперименты могут оказаться в то же время вполне увлекательными. Например, кипение жидкости при ее охлаждении с одной стороны кажется невероятным. Ведь чтобы жидкость закипела ее необходимо нагреть, но никак не охладить, как мы привыкли считать. Но все возможно. Для подобного эксперимента не нужна какая-либо особая жидкость , подойдет и обыкновенная вода, нужно лишь создать особые условия.

Вам понадобится

• Колба, вода, газовая горелка, штатив.

Инструкция

В колбу налейте обыкновенной водопроводной воды, заполните ее примерно наполовину уровня. После этого, поставьте колбу на газовую горелку и нагревайте воду, пока она не закипит.

Когда вода в колбе закипит, отключите нагрев и дождитесь остановки кипения. Герметично закройте колбу резиновой пробкой и зафиксируйте ее в держателе штатива, перевернув вверх дном.

Далее начинайте поливать дно колбы холодной водой. Чем лучше охладите сосуд , тем наглядней будет опыт. На поверхность воды будут подниматься пузырьки, вода в колбе закипит при охлаждении. Это можно объяснить тем, что пары воды находящиеся внутри сосуд а при охлаждении начинают конденсироваться на стенках колбы. Из-за этого, давление водяного пара внутри колбы начинает понижаться. При пониженном давлении вода начинает закипать не при ста градусах по Цельсию, а при более низкой температуре. Так как вода еще полностью не остыла, а давление в сосуд е упало, поэтому и происходит кипение при охлаждении.

Обратите внимание

Для этого эксперимента лучше всего использовать колбу из термически устойчивого стекла. При охлаждении горячего сосуда холодной водой, обыкновенное стекло может потрескаться от резкого перепада температур и опыт не состоится.

Инструкции и проблемы

Почему электронная сигарета плюется жидкостью? Этим вопросом задаются многие вейперы. Процесс парения иногда омрачается тем, что во время затяжки в рот вместе с паром попадают капельки парительной жидкости.

При этом такой процесс сопровождается неприятными последствиями в виде хлюпающих звуков во время затяжки и образования малого количества пара. Иногда это и вовсе может закончиться коротким замыканием и, как следствие, поломкой девайса. Что делать, чтобы избежать подобной проблем?

К сожалению, ни один вейпер на застрахован от того, что его приспособление для парения вдруг начнет плеваться жижей прям в рот.

Такое «поведение» электронки ну очень раздражает парильщика. Более того, некоторые из них задумываться о переходе на обычные сигареты, ведь там же таких проблем не бывает.

Причин того, что брызгает жижа из электронной сигареты несколько. Рассмотрим их более подробно и попробуем разобраться, как ликвидировать подобную проблему.

Причина №1 – малая вязкость жидкости для парения

В процессе испытания атомайзера и клиромайзера электронных сигарет на заводе производители используют особую эквивалентную жидкость с определенными характеристиками вязкости.

Стоит лишь взять любую другую жижу с другими параметрами вязкости, как электронка начинает сразу же выдавать неприятный запах гари и плеваться, то есть вместе с дымом в рот вейпера попадают и капельки парительной смеси. Даже при использовании самого качественного устройства для парения могут возникнуть подобные проблемы.

Если вы используете, к примеру, электронные сигареты и жидкости для парения одной компании-производителя, то повода для волнения нет. Конечно, если только нет других причин, по которым вейп брызжется жижей. Тогда как при совмещении электронки и жидкости разных марок придется немного потрудиться, и подобрать подходящую смесь для парения.

Как говорится, идеальных жидкостей не бывает. Однако, опытным путем установлено, что смесь 50% PG, 50% VG, 0% Воды – способна дать неплохую жижу с приятным привкусом, отличным парообразованием и отсутствием плевков на Joye eGo-c/eGo-t тип А и тип Б, на LR атомайзерах.

Причем такая жижа редко дает протечки от перегрева, даже если слишком интенсивно пользоваться сигаретой.

Итак, решение проблемы в этом случает предполагает выбор «правильной» по составу жидкости для парения. Если же у вас же есть жижа, которая не отличается высокой вязкостью, то можно добавить в нее немного глицерина.

Количество этого вещества во многом зависит от состава первоначальной жижи. После этого заливаем смесь в клир или автомайзер, продуваем его и протираем салфеткой.

Причина №2 – брак или использование некачественного товара

Что касается заводского брака, то тут говорить много не будем. Если одна из деталей клира плохо садится на другую и при этом образовываются незначительные щели, то даже этого будет вполне достаточно, чтобы электронная сигарета начала плеваться жижей.

Решить проблемы в этом случае можно двумя путями:

• если гаджет на гарантии, то меняем его на новый;
• при отсутствии гарантийного талона или же тогда, когда срок гарантийного обслуживания закончился, проще всего купить новый вейп.

Если же говорить о некачественном товаре, то здесь подразумеваются так называемые NO NAME или китайские подделки китайских брендов. На первых нет названия производителя, а присутствует, в лучшем случае общее название модели, по типу EGO, CE4 и т.д.

Что же касается китайских подделок, то они мало чем отличаются от оригинального вейпа (или же вовсе не имеют отличительных особенностей). Единственное, что их отличает – это очень низкая, в сравнении с оригиналом, стоимость (как правило, подделка стоит в 1,5, а то и в 2 раза дешевле качественного брендового вейпа).

И в первом и во втором случае низкая цена электронки достигается за счет использования низкокачественных материалов и нарушения технологии изготовления.

Правда, очень редко может приобрести китайскую электронную сигарету, которая будет служить вейперу на протяжении длительного времени верой и правдой. Но это скорее исключение, чем правило.

Как решить такую проблему? Ну тут все просто: достаточно только отдавать предпочтение качественным и проверенным вейпам, которыми без нарекания пользуются многие парильщики.

Кстати, по такому же принципу стоит отдавать предпочтение качественным жижам. Мало того, что жидкости сомнительного производства могут течь из клиров, так еще их состав ну оооооочень сомнительный. Стоит ли подвергать свое здоровье опасности?

Причина №3 – засорение

Каждая электронная сигарета, вне зависимости от производителя, оснащена автономной системой вентиляции. Она необходима для того, чтоб компенсировать то количество воздуха, которое вейпер вдыхает, делая затяжку.

Число вентиляционных отверстий может быть разным, все зависит от модели электронки.

Так вот эти самые отверстия нужно периодически чистить. Если же избегать этой процедуры, то со временем внутри девайса начнет собираться конденсат, он попадает в воздуховод, что, собственно, и провоцирует плевки.

Если своевременно прочищать электронную сигареты и, опять-таки, не использовать жидкости непонятного качества, то можно исключить протечку девайса по причине засорения вентиляционной системы.

Причина №4 – неправильное обслуживание

Здесь же речь идет и о неправильном использование вейпа.

Если вы приобрели хороший, брендовый девайс, но он все равно начал плеваться жижей во время затяжки, то следует проверить плотность прилегания всех деталей клиромайзер:

1. Сперва раскручиваем сам клир и проверяем, плотно ли прилегает испаритель.
2. Дальше необходимо плотно прикрутить сам резервуар для парительной смеси к базе клиромайзера. Только не стоит прилагать много усилий, чтоб закрыть ту или иную деталь. Достаточно того, что все составляющие клиромайзера будут плотно прилегать друг к другу. Это позволит исключить протечки и, соответственно, плевки электронной сигареты.

В том случае, если описанные выше манипуляции не помогли устранить плевки электронки, то нужно провести следующую процедуру: опускаем девайс клиромайзером книзу и хорошенечко встряхиваем его (как будто бы вы сбиваете температуру на ртутном градуснике).

Благодаря таким манипуляциям удастся вытряхнуть избыточную жидкость, которая попала в вентиляционные отверстия гаджета. По конечному счету лишняя влага выйдет из воздуховода и перестанет попадать в рот вейпера.

Стоит отметить, что этот метод устранения проблемы возможен только тогда, когда в клиромайзер попала жидкость. Бывают и другие причины, по которым электронная сигарета плюется.

Кроме этого стоит отметить, что заливать новую жижу для парения нужно только после того, как резервуар будет полностью опустошен. И кстати, старайтесь не переливать жижу выше указанного на резервуаре уровня. Это приведет к подтеканию электронки.

Причина №5 – высокие температуры

Это больше сезонная проблема. Электронка может плеваться из-за высокой температуры воздуха в жаркое время года. Поэтому профессиональные вейперы настоятельно рекомендуют не оставлять девайс на солнце или просто в сильно разогретом помещении или в машине.

Как же повышение температуры может привести к такому неприятному явлению, как плевки электронной сигареты? А все дело в том, что жидкость под воздействием высокой температуры разжижается (уж прости за тавтологию), расширяется и, как следствие, начинает подтекать со всех имеющихся щелей.

Причина №6 – скачки давления

Особенно актуально в горах и в самолете. Принцип работы клиромайзера основан на давлении, поэтому при резком перепаде давления эта деталька просто сходит с ума.

К сожалению, в этой ситуации поделать ничего нельзя. Остается только подождать, пока давление не стабилизируется и только после этого процесс парения не будет сопровождаться плевками электронной сигареты.

Причина №7 – неправильно выставленные настройки мощности

Если вы пользуетесь регулируемым модом, то плевки электронки – это одна из причин неправильно выполненной настройки напряжения.

Дело в том, что при недостаточной мощности нагревательного элемента жидкость просто не успевает преобразовываться в пар. Отсюда попадание капель заливки вместе с паром в рот вейпера.

Причина №8 – сильное и чересчур мощное парение

Относится больше к электронным сигаретам с нагревателем стандартного сопротивления, которые, в сравнении с низкоомными девайсами, имеют гораздо меньшую температуру нагрева и, как следствие, скорость преобразования жижи в пар тоже маленькая. Отсюда и этот неприятный момент – плевки вейпа.

Если вы являетесь обладателем подобного гаджета, то постарайтесь делать более плавные и не сильно глубокие затяжки.

Причина №9 – поломка нагревателя

С этим, в принципе, все достаточно ясно.

Если нагревательный элемент уже сильно закоксован, то преобразовывать жижу в пар ему будет крайне сложно. Решить проблему можно только купив или сделав новый нагреватель.

Причина №10 – неправильная намотка

Ни для кого не секрет, что выполнить намотку для своего мода – это высший пилотаж в вейпинге. Если же обмотка была выполнена неправильно, а точнее она не соответствует эксплуатационным характеристикам мода, то электронка начнет плеваться.

Как правило, такой «особенностью» отличаются некоторые варианты намоток арткойлов и спейскойлов. В этом случае стоит либо настроить мод, либо выполнить более плотную намотку.

Надеемся, эти советы помогут вам справиться с проблемой наилучшим образом. Парьте с удовольствием!