Цели урока:

1)продолжить формирование у учащихся знаний о тепловых явлениях;

2)продолжить формирование у учащихся умения описывать агрегатные превращения вещества с молекулярно-кинетической теории строения вещества и энергетических представлений, понимая при этом их взаимосвязь и единство;

3) через исследовательско-экспериментальную работу установить зависимость скорости испарения жидкости от её температуры, от рода жидкости, от движения воздуха над поверхностью жидкости и от площади свободной поверхности;

4)использовать жизненный опыт учащихся при изучении темы;

5)развивать навыки диалоговой культуры, навыки коммуникативного общения;

6)развивать у учащихся чувство симпатии и толерантности;

7)формировать и развивать «самос-ти» ребёнка (самим ставить цели, вопросы, обобщать, планировать, подводить итоги);

… Яд каплет сквозь его кору,

К полудню растопясь от зноя

И застывает ввечеру

Густой прозрачною смолою…

отрывок из стихотворения А.С.Пушкина «Анчар»

Из романа А.С. «Евгений Онегин»

… Смеркалось; на столе, блистая,

Шипел вечерний самовар.

Китайский чайник нагревая,

Под ним клубился лёгкий пар…

• Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка массой 50 грамм, остывая до температуры 20 о С, если удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг о С?
• Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании керосина массой 200 г, если удельная теплота сгорания керосина 4,6 10 7 Дж/кг.
• На сколько увеличится внутренняя энергия 4 т железа при плавлении, если удельная теплота плавления железа 2,7 10 5 Дж/кг?

• Сколько энергии потребуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при температуре 27 о С? Температура плавления свинца 327 о С, удельная теплота плавления 0,25 10 5 Дж/кг, удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/кг о С.

• В каких агрегатных состояниях могут находиться вещества?
• Каковы основные положения молекулярно-кинетической теории?
• Какой энергией обладают молекулы вследствие своего движения? Как называется эта энергия?
• Какой еще вид механической энергии вы знаете?
• Что собой представляет внутренняя энергия?

Вывод: жидкость могут покинуть молекулы поверхностного слоя, у которых кинетическая энергия больше чем их потенциальная энергия взаимодействия с соседними молекулами воды.

Процесс превращения вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящее с поверхности жидкости, называют испарением.

Отрывок из романа А.С. Пушкина «Евгений Онегин».

… Но чай несут девицы чинно

Едва за блюдечки взялись …

1)От жидкости

2) От температуры

3) От площади поверхности

4)От скорости удаления паров с

поверхности жидкости

Вновь А.С.Пушкин.

Татьяна пред окном стояла, На стекла « хладные дыша » , Задумавшись, моя душа, Прелестным пальчиком писала На отуманенном стекле Заветный вензель О да Е .

1.Что остынет быстрее при одинаковых условиях: жирный суп или чай? Объясните, почему?

2.Нам часто приходится стирать и сушить белье. В какую погоду это лучше всего делать? Что необходимо, чтобы быстрее высохло бельё?

3.Чтобы охладиться в жаркий день, мальчик надел мокрую футболку. Выберите правильное утверждение.

А.Охлаждение происходит за счет конденсации водяного пара. Б. Охлаждение происходит за счет испарения воды. В. Если подует ветерок, испарение воды замедлится.

4. При кипении чайника окно на кухне « запотели». Выберите правильное утверждение.

А. «Запотевание» окон - это пример испарения воды. Б. При кипении температура воды увеличивается. В. «Запотевание» окон - это пример конденсации воды.

5. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?

Д/з. Изучить § 16 , 17

Дополнительно

приготовить сообщение или презентацию

1.«Испарение в природе, быту и на производстве»

2.Роль процессов испарения для животных организмов

3.Испарение в жизни растений

4.Роль испарения в жизни человека

Испарение в природе и технике

С поверхности земли – 577 000 куб. км.

С поверхности Мирового океана – 505 000 куб. км.

С поверхности рек, озер и т.д. – 74 000 куб. км.

1 га. лиственных деревьев –

до 15 000 куб. м.

1 га. пшеницы – 2 000 куб. м.

бегонии

с большими красивой формы листьями обитают в тропиках Южной Америки, Азии, в Индии.

эвкалипт – одно из самых высоких деревьев в мире.

Растет в Австралии (100 м) и в пустынях Центральной Австралии,

но уже кустарники высотой 2 – 3 метра. Эти растения приспосабливают

ся к жаре.

Листья эвкалиптов на длинных черешках и всегда поворачиваются параллельно к падающим

солнечным лучам

Африканский слон

Индийский слон

Бюджетное общеобразовательное учреждение «Лежская основная общеобразовательная школа»

Конспект урока по физике
в 8 классе

«Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара».

подготовил

учитель физики

Смирнов Александр Николаевич

Д.Спасское

2013

Урок № 18.

Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара.

Цели урока:

Создать условия для усвоения нового материала, используя проблемное обучение. Формировать понятие о явлениях испарения и конденсации. Выяснить зависимость скорости испарения от внешних факторов, температуры, окружающей среды, наличия ветра и внутренних свойств вещества.

Развивать познавательный интерес при постановке учебной проблемы, физическое мышление и речь учащихся, развивать способность наблюдать и делать выводы, выдвигать гипотезы.

Прививать культуру умственного труда. Воспитывать коллективизм, товарищество, доброжелательность, самостоятельность, интерес к учебному труду.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Оборудование: сосуды со спиртом, с водой, матовые стекла, стеклянные пластины, ватные палочки, опорные конспекты, плитка электрическая, воздуходувка.

План урока:

Организационный момент (1 мин).

Подготовка к усвоению нового материала (5 мин).

Освоение нового материала (26 мин).

Первичная проверка понимания и закрепления знаний (10 мин).

Подведение итогов урока (3 мин).

Домашнее задание : §16, 17 Упр: 9 Дома посмотреть на чайник, в котором бурно кипит вода, и обратить внимание на то, где начинается струя белого водяного тумана.

Ход урока.

Организационный момент.

Подготовка к усвоению нового материала.

Мотивация : Послушайте стихотворение.

Вода появляется из ручейка,

Ручьи по пути собирает река.

Река полноводно течет на просторе,

Пока, наконец, не вливается в море.

Моря пополняют запас океана,

Над ним формируются клубы тумана.

Они поднимаются выше пока
Не превращаются в облака.

А облака, проплывая над нами,

Дождем проливаются, сыплют снегами

Весной соберется вода в ручейки,

Они потекут до ближайшей реки.

Вопрос : Как бы вы назвали процесс, описываемый в этом стихотворении? Ответ: Круговорот воды в природе.

Сегодня мы будем изучать явления, без которых этот процесс был бы невозможен, а значит, и облик нашей планеты был бы иным. Вопрос : Посмотрите внимательно на таблицу, висящую на стенде, и ответьте. С чего начинается круговорот воды в природе? Ответ: Испарение.

А теперь подышите на прозрачное стеклышко. Что вы при этом наблюдаете? Вопрос: Как называют происходящее явление?(Подсказка в опорном конспекте). Ответ: Конденсация.

Вопрос: Тогда как бы вы сформулировали тему урока? При переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое выделяется или поглощается часть внутренней энергии. А теперь давайте прочтем, правильно ли мы сформулировали тему урока? Вопрос: Давайте проанализируем ваши ответы и сформулируем более четко цель урока? Что нового вы должны узнать на уроке?

Ответ: Изучить явления испарения и конденсации. Научиться решать качественные задачи на основе этих понятий. А так же узнать где используются на практике явления испарения и конденсации.

Освоение нового материала.

А) Посмотрите на рисунок в опорном конспекте.
1) Какое явление называют парообразованием?

2)Какие существуют два вида парообразования?

3) В каком случае парообразование называют испарением?(Ответ найдите в учебнике).

4) Какой процесс называют конденсацией?

Б) На основе знаний о молекулярной природе тепловых явлений построим модели явлений испарения и конденсации, с помощью которых объясним наблюдаемые явления.

В опорном конспекте изображен сосуд. Предположим, что внутри него находится жидкость. Жидкость состоит из … (молекул). Кружками в опорном конспекте изображены молекулы. Молекулы жидкости на рисунке расположены достаточно плотно. С помощью стрелок изобразим направления движения некоторых молекул.

Давайте подумаем, и ответим на вопросы:

Вопрос: Каким молекулам легче покинуть жидкость? Ответ: Тем, которые у поверхности.

Выделим две молекулы, находящиеся у поверхности, скорости которых направлены наружу. Вопрос: У какой из них больше вероятность покинуть жидкость? Ответ: Той, у которой скорость больше, т.е больше кинетическая энергия. (Человек и дельфин).

Вопрос: Что должна преодолеть молекула, чтобы покинуть жидкость? Ответ: Преодолеть притяжение соседних молекул, расположенных ниже.

Движущиеся молекулы обладают – кинетической энергией, а взаимодействующие молекулы – какой? Ответ : Потенциальной энергией.

Для того, чтобы жидкость могли покинуть молекулы, находящиеся у поверхности, их кинетическая энергия по отношению к потенциальной какой должна быть? (больше или меньше).

Обобщим: Жидкость могут покинуть молекулы, находящиеся у поверхности, кинетическая энергия которых больше потенциальной энергии их взаимодействия?

Опыт. Как вы думаете, отличаются ли температуры воздуха в классе и воды, имеющей «комнатную» температуру? Ответ: температура воды несколько ниже температуры окружающего воздуха. Почему?

В) Жидкость покидают самые «энергичные молекулы», а в жидкости остаются молекулы, которые движутся с меньшими скоростями. Вопрос: Что происходит с температурой испаряющейся жидкости, внутренней энергией, если нет притока энергии из вне? Ответ: Когда нет притока энергии из вне, испарение ведет к уменьшению внутренней энергии, а значит и температуре.

Опыт с двумя термометрами : сухим и влажным. Они показывают разную температуру.
Экспериментальное исследование темы « Причины изменения скорости испарения жидкости».

На две чистые пластинки нанесем при помощи ватки жидкости: вода и спирт. Пронаблюдаем за процессом испарения данных веществ. Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от рода жидкости. Теоретическое обоснование найдите в опорном конспекте.

На две чистые пластинки нанесем при помощи ватки по капле спирта, одну из пластин поместим над электрической плиткой. Пронаблюдаем за процессом испарения данных веществ. температуры

На две чистые пластинки нанесем при помощи ватки по капле спирта, одну из пластин поместим над воздуходувкой.. Пронаблюдаем за процессом испарения данных веществ. Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от наличия ветра над поверхностью жидкости . Теоретическое обоснование найдите в опорном конспекте.

На две чистые пластинки нанесем при помощи ватки по капле спирта, одну из капель распределим на пластине на максимальной площади. Пронаблюдаем за процессом испарения данных веществ. Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от площади поверхности жидкости . Теоретическое обоснование найдите в опорном конспекте.

С открытой поверхности жидкости испарение происходит до тех пор, пока вся жидкость не испарится. Такова судьба всех луж, оставшихся после летнего дождя. Иная картина наблюдается в том случае, когда жидкость находится в закрытом сосуде. Духи могут годами храниться в закрытом флаконе. Процесс испарения не прекращается и в закрытом сосуде. Вопрос: Почему не изменяется масса жидкости в закрытом сосуде? Как называется пар находящийся над жидкостью в закрытом сосуде? Предположим, испарилось 100 молекул. Вопрос: Чтобы количество жидкости не изменилось, сколько молекул должно возвратиться обратно в жидкость? Прочитайте самостоятельно в учебнике на стр.40, какой пар является насыщенным.

Г) НАСЫЩЕННЫЙ ПАР

– пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. Под динамическим равновесием жидкости и пара понимают такое их состояние, когда число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно числу молекул пара, возвращающихся за то же время в жидкость. Название «насыщенный» подчеркивает, что в данном объеме при данной температуре не может находиться большее количество пара.

НЕНАСЫЩЕННЫЙ ПАР

– это пар, не достигший динамического равновесия со своей жидкостью. При данной температуре давление ненасыщенного пара всегда меньше давления насыщенного пара. При наличии над поверхностью жидкости ненасыщенного пара процесс парообразования преобладает над процессом конденсации, и потому жидкости в сосуде с течением времени становится все меньше и меньше.

Вопрос: В магазинах продают хлеб, запакованный в целлофановые пакеты? Почему? Ответ: Хлеб черствеет меньше, так как число молекул, покидающих поверхность хлеба, равно числу молекул пара, возвращающихся за то же время в него. Пар является насыщенным.

Д) Прочитайте самостоятельно на стр 42, что происходит с энергией при конденсации? Конденсация – это переход вещества из газообразного состояния в жидкое (конденсированное). Так как конденсация это процесс обратный испарению, то конденсация происходит при охлаждении или сжатии газа. Конденсация происходит интенсивнее в том случае, если имеются центры конденсации, роль которых выполняют взвешенные в воздухе частицы и т.д. Роса. Туман. Облака.

Первичная проверка понимания и закрепления знаний. Решение качественных задач.

Почему для определения направления ветра жители степей окунают руку в воду и поднимают вверх?

Зачем жители полярных стран смазывают жиром лицо в сильный мороз?

Почему большой сосуд с водой, помещенный в погреб, предохраняет овощи от замерзания?

Зачем покрывают попоной лошадь после длительных скачек зимой?

На чашках весов уравновесьте стаканы с горячей и холодной водой. Почему весы быстро выходят из равновесия?

А теперь давайте проверим, как вы поняли новый материал. Вам выданы карточки с 6 вопросами. Если вы согласны с утверждением, подчеркните «да» , если не согласны подчеркните – « нет».

Согласны ли вы со следующими утверждениями (да / нет):

Испарением называется переход молекул из жидкости в пар? (да).

Испарение происходит только при очень высокой температуре? (нет)

Если нет притока энергии к жидкости из вне, то ее температура при испарении понижается? (да)

Вода, пролитая на пол, испаряется значительно медленнее, чем то же количество воды в стакане? (нет)

Чем выше температура жидкости, тем медленнее идет процесс испарения?(нет)

Конденсацией называется процесс перехода молекул из пара в жидкость? (да)

Вы работали индивидуально, а теперь проверьте сами себя, сравнив ваш результат с правильным ответом, записанным на доске. Если вы ответили на все вопросы, верно, поставьте себе «5», если есть одна ошибка – «4». А те, кто себе оценку не поставил, мы с вами поработаем еще на следующем уроке. И так, без каких явлений не возможен круговорот воды в природе? Что происходит с водой на поверхности рек, озер, морей? Как образуется туман, роса, облака?

Таким образом : Во время круговорота воды в природе, вода с поверхности рек, озер, морей, океанов испаряется. При конденсации водяного пара образуются туман, роса, облака и т.д.

Домашнее задание : §16, 17 Упр: 9(1-4) . Дома посмотреть на чайник, в котором бурно кипит вода, и обратить внимание на то, где начинается струя белого водяного тумана. Вспомнить загадки, пословицы, песни связанные с изученной темой. Подготовить сообщение

866. Температура воды в открытом сосуде, находящемся в комнате, всегда немного ниже температуры воздуха в комнате. Почему?
Потому что с поверхности воды происходит испарение, которое сопровождается потерей энергии, и, следовательно, понижением температуры.

867. Почему температура жидкости при испарении понижается?
При испарении уменьшается внутренняя энергия жидкости, а это ведет и к снижению температуры.

868. В Москве колебание температуры кипения воды составляет 2,5 ° (от 98,5 °С до 101 °С). Чем можно объяснить такую разницу?
Неравномерностью рельефа. С увеличением высоты над уровнем моря вода закипает при температуре ниже 100°С. А если температура кипения выше 100°С, это означает, что она находится ниже уровня моря.

869. Выполняется ли закон сохранения энергии при испарении? при кипении?
Выполняется. Сколько энергии было затрачено на нагревание, столько же энергии выделится в виде пара.

870. Если смочить руку эфиром, вы ощутите холод. Почему?
Эфир испаряется и забирает энергию с рук и воздуха.

871. Почему суп скорее остынет, если на него дуть?
Если дуть на пар, исходящий из супа, теплообмен ускорится, и суп быстрее отдаст свою энергию в окружающую среду.

872. Отличается ли температура воды в кипящей кастрюле и температура пара кипящей воды?
Нет.

873. Почему кипящая вода перестает кипеть, как только ее снимают с огня?
Потому что для поддержания кипения вода должна постоянно получать энергию тепла.

874. Удельная теплота конденсации спирта равна 900 кДж/кг. Что это означает?
Для того, чтобы спирт перешел в жидкое состояние нужно забрать у его паров 900 кДж энергии.

875. Сравните внутреннюю энергию 1 кг водяного пара при 100 °С и 1 кг воды при 100 °С. Что больше? На сколько? Почему?
Энергия пара больше на 2,3 МДж/кг – столько требуется энергии для парообразования.

876. Какое количество теплоты требуется для испарения 1 кг воды при температуре кипения? 1 кг эфира?

877. Какое количество теплоты требуется для обращения в пар 0,15 кг воды при 100 °С?

878. Что требует большего количества теплоты и на сколько: нагрев 1 кг воды от 0 °С до 100 °С или испарение 1 кг воды при температуре 100 °С?

879. Какое количество теплоты требуется для обращения в пар воды массой 0,2 кг при температуре 100 °С?

880. Какое количество энергии выделится при охлаждении воды массой 4 кг от 100 °С до 0 °С?

881. Какое количество энергии необходимо, чтобы 5 л воды при 0 °С довести до кипения и затем ее всю испарить?

882. Какое количество энергии выделит 1 кг пара при 100 °С, если его обратить в воду и затем охладить полученную воду до 0 °С?

883. Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы воду массой 7 кг, взятую при температуре 0 °С, довести до кипения и затем полностью ее испарить?

884. Какое количество энергии надо затратить, чтобы 1 кг воды при температуре 20 °С обратить в пар при температуре 100 °С?

885. Определите количество теплоты, потребное для превращения 1 кг воды, взятой при 0 °С, в пар при 100 °С?

886. Сколько теплоты выделится при конденсации 100 г водяного пара, имеющего температуру 100 °С, и при охлаждении полученной воды до 20 °С?

887. Удельная теплота парообразования у воды больше, чем у эфира. Почему же эфир, если им смочить руку, сильнее охлаждает ее, чем вода в таких случаях?
Интенсивность испарения эфира намного больше, чем у воды. Поэтому он быстрее отдает внутреннюю энергию и быстрее остывает, охлаждая руку.

888. В сосуд, содержащий 30 кг воды при 0 °С, вводится 1,85 кг водяного пара, имеющего температуру 100 °С, вследствие чего температура воды становится равной 37 °С. Найдите удельную теплоту парообразования воды.

889. Какое количество теплоты необходимо, чтобы превратить 1 кг льда при 0 °С в пар при 100 °С?

890. Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы 5 кг льда при -10 °С обратить в пар при 100 °С и затем нагреть пар до 150 °С при нормальном давлении? Удельная теплоемкость водяного пар при постоянном давлении равна 2,05 кДж/(кг °С).

891. Сколько килограммов каменного угля надо сжечь для того, чтобы превратить в пар 100 кг льда, взятого при 0 °С? Коэффициент полезного действия топки 70%. Удельная теплота сгорания угля 29,3 МДж/кг.

892. Английский ученый Блек для определения удельной теплоты парообразования воды брал определенное количество воды при 0 °С и нагревал ее до кипения. Дальше он продолжал нагревать воду до ее полного испарения. При этом Блек заметил, что для выкипания всей воды требовалось времени в 5,33 раза больше, чем для нагрева такой же массы воды от 0 °С до 100 °С? Чему равна, по опытам Блека, удельная теплота парообразования?

893. Какое количество пара при температуре 100 °С требуется обратить в воду, чтобы нагреть железный радиатор массой 10 кг от 10 °С до 90 °С?

894. Какое количество теплоты требуется, чтобы лед массой 2 кг, взятый при температуре -10 °С, обратить в пар при 100 °С?

895. Пробирка с эфиром погружена в стакан с водой, охлажденной до 0 °С. Продувая через эфир воздух, испаряют эфир, вследствие чего на пробирке образуется ледяная корка. Определите, сколько получилось льда при испарении 125 г эфира (удельная теплота парообразования эфира кДж/кг).

896. Змеевик полностью вмерз в лед. Через змеевик проходит, охлаждаясь и конденсируясь, 2 кг пара, причем вода из змеевика выходит при температуре 0 °С. Какое количество льда можно расплавить таким образом?

897. В калориметр налито 57,4 г воды при 12 °С. В воду пущен пар при 100 °С. Через некоторое время количество воды в калориметре увеличилось на 1,3 г, а температура воды поднялась до 24,8 °С. Для нагрева пустого калориметра на 1 °С требуется 18,27 Дж теплоты. Найдите удельную теплоту парообразования воды.

900. На примусе в медном чайнике массой 0,2 кг вскипятили воду массой 1 кг, взятую при температуре 20 °С. В процессе кипячения 50 г воды выкипело.
Сколько в примусе сгорело бензина, если КПД примуса 30 %?

На данном уроке мы изучим понятия испарения и конденсации. Эти два процесса встречаются повсеместно: при сушке белья, выпадении росы, приготовлении еды. Мы рассмотрим факторы, которые влияют на испарение и конденсацию, а также рассмотрим различные примеры.

Тема: Агрегатные состояния вещества

Урок: Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение её при конденсации пара

На этом уроке мы рассмотрим вопрос, связанный с испарением, а также с поглощением энергии при испарении жидкости и с выделением энергии при конденсации пара.

На предыдущих уроках мы рассматривали различные процессы и, в частности, говорили о плавлении, о нагревании тел, об отвердевании или кристаллизации тел.

Сегодня мы рассмотрим процессы, при которых образуется пар (разновидность газа) или газ.

Давайте вспомним схему, по которой происходят различные процессы превращения агрегатных состояний (Рис. 1).

Рис. 1.

Парообразование может происходить двумя способами: кипение и испарение . Как правило, указывают первый способ - кипение.

На сегодняшнем уроке мы подробно рассмотрим второй способ парообразования: испарение.

Определение

Испарение - это превращение или переход жидкости в газ (пар) со свободной поверхности жидкости. То есть тогда, когда поверхность жидкости открыта и с поверхности начинается переход вещества из жидкого состояния в газообразное.

Вспомним, для начала, схему, на которой представлена картина превращений одного состояния вещества в другое состояние.

Таблица, в которой описаны названия процессов переходов между агрегатными состояниями вещества, выглядит следующим образом:

	Название
Твёрдое жидкое	Плавление
Жидкое твёрдое	Отвердевание (кристаллизация)
Жидкое газообразное	Парообразование
Газообразное жидкое	Конденсация
Твёрдое газообразное	Сублимация
Газообразное твёрдое	Десублимация

Процесс испарения происходит не мгновенно, поэтому мы говорим, что испарение - процесс непрерывный и, соответственно, испарение жидкости происходит в течение некоторого времени.

Как происходит испарение?

Рассмотрим поверхность жидкости. Мы знаем, что жидкость состоит из атомов и молекул, которые находятся в непрерывном движении. Соответственно, может найтись такая частица данного вещества, у которой скорость (а, соответственно, и энергия) будет достаточно велика для того, чтобы преодолеть притяжение своих соседей и покинуть жидкость, то есть перейти в газообразное состояние. Поэтому говорят, что испарение происходит со свободной поверхности.

Рассмотрим факторы, которые влияют на испарение (в частности, его скорость).

1. Строение вещества

В первую очередь испарение связано со строением самого вещества. Можно привести следующий пример: возьмём две бумажные салфетки, смочим одну салфетку водой, а другую - эфиром. Можно заметить, что та салфетка, которая смочена эфиром, высохнет гораздо быстрее. Это объясняется тем, что сила взаимодействия между молекулами эфира гораздо меньше, чем сила взаимодействия между молекулами воды. И поэтому испарение происходит у эфира быстрее.

2. Площадь поверхности

Площадь свободной поверхности жидкости играет очень важную роль: если площадь поверхности достаточно большая, то количество частиц, покидающих жидкость, будет, конечно же, больше, и в этом случае испарение будет происходить быстрее. Можно привести такой пример: если в блюдце налить воду и такое же количество воды налить в стакан, то из блюдца испарение будет происходить гораздо быстрее (Рис. 2). Другой пример: все знают, что бельё, перед тем как его повесить сушиться, встряхивают и расправляют. В этом случае площадь белья увеличивается, соответственно, площадь испарения также увеличивается, и сам процесс испарения происходит быстрее.

Рис. 2. Блюдце и стакан с водой () ()

3. Температура

Ещё одно явление, которое влияет на испарение, - это изменение температуры. Чем температура выше, тем быстрее происходит испарение. То есть, нагревая тело, мы можем увеличивать скорость процесса испарения, ускорять его, или, наоборот, если мы будем понижать температуру, то процесс испарения будет замедляться. Объясняется это тем, что с увеличением температуры возрастает скорость движения частиц. А раз скорость движения возрастает, то большее количество частиц может покинуть жидкость и перейти в газообразное состояние.

Поскольку движение частиц происходит непрерывно, то процесс испарения также непрерывен. Поскольку при любой температуре движение частиц не прекращается, то и испарение может происходить практически при любой температуре. Поэтому испарение происходит даже при низкой температуре. Например, лужи на улице высыхают не только летом, когда жарко, но и осенью, когда холодно (Рис. 3). Отличается лишь скорость высыхания луж.

Возникает вопрос: что можно сказать об энергии жидкости при испарении? Так как жидкость покидают наиболее быстрые частицы, то они обладают большей кинетической энергией. Следовательно, в целом энергия испаряющейся жидкости уменьшается. Пояснить это можно на следующем примере: возьмём несколько человек, построим их в ряд и измерим их средний рост. Затем из этого строя уберём самых высоких и снова измерим средний рост. В результате, вполне логично, получится меньшее значение. То же самое происходит и с энергией. Каждый раз частицы с наибольшей энергией уходят из жидкости, и внутренняя энергия жидкости уменьшается.

Однако в жизни это охлаждение мы замечаем крайне редко. С чем же это связано? Это происходит из-за того, что жидкость сообщается с окружающими телами, в первую очередь, конечно, с воздухом, и поэтому, охлаждаясь, одновременно получает энергию из окружающих тел, то есть из воздуха. В результате этого «теплообмена» температура поддерживается на одном уровне. А испарение происходит с приблизительно одинаковой интенсивностью.

4. Ветер

Следующий фактор, который влияет на испарение, - это наличие ветра. Представьте себе, что над поверхностью жидкости образуется газ. Процесс испарения, как мы выяснили, продолжается непрерывно. Но точно так же будет происходить процесс возвращения молекул обратно в жидкость. Если же дует ветер, то он уносит молекулы, которые перешли из жидкости в газ, и не даёт им вернуться обратно в жидкость. В этом случае процесс испарения ускоряется, то есть скорость испарения возрастает.

Очень важно заметить и то, что в быту часто встречается так называемое испарение в закрытых сосудах. К примеру, если взять кастрюлю, в которой находится вода, то на поверхности крышки с внутренней стороны образуются капельки воды. То есть, поскольку внутри кастрюли ветра нет, то процесс испарения и возвращения молекул обратно в жидкость в данном случае выравнивается. Вот такое состояние называют динамическим равновесием .

Определение

Динамическое равновесие - это состояние системы «пар - жидкость», при которой количество молекул, вышедших из жидкости (перешедших в пар), равно количеству молекул, которое вернулось из пара обратно в жидкость.

Если же преобладает испарение над возвращением частиц обратно в жидкость, то такой пар, который находится над жидкостью, называется ненасыщенным .

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным .

При динамическом равновесии общая масса системы «пар - жидкость» не меняется: количество молекул, которые «вылетели» с поверхности жидкости, равно количеству молекул, которые «вернулись». Поэтому в целом масса всей системы «пар - жидкость» не изменяется.

Кроме испарения существует и обратный ему процесс, который называется конденсацией (от латинского - «сгущаю»).

То есть, конденсация - это процесс перехода пара (газа) в жидкость. Этот процесс происходит всегда с выделением количества теплоты (так как внутренняя энергия вещества уменьшается). То есть температура окружающих тел будет повышаться (жидкость передаёт избыточную энергию окружающим телам).

Конденсация происходит так же непрерывно, как и испарение. Точнее, можно сказать, что эти два процесса происходят одновременно, непрерывно.

Подтверждением этого, например, является образование облаков, ведь облака - это сконденсированная жидкость. Выпадение росы или, например, дождь, который идёт, - это всё процессы, которые связаны с конденсацией.

Отметим, что существует испарение не только с поверхности жидкостей, но и твёрдых тел. Для этого существует наглядный пример: если зимой мокрое бельё повесить на улице, то оно замёрзнет, то есть покроется коркой льда. Но, через некоторое время выяснится, что бельё сухое, то есть вода, даже в твёрдом состоянии, куда-то исчезла. Это и есть процесс испарения твёрдого тела, в данном случае льда. Встречаются испарения и других веществ, например, нафталина. Запах нафталина, который мы чувствуем, говорит о том, что нафталин также способен к испарению.

На следующем уроке мы рассмотрим вопросы, связанные с другим процессом перехода из жидкого состояния в газообразное - парообразованием.

Список литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. - М.: Мнемозина.
2. Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. - М.: Просвещение.

1. Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» ().
2. Сайт учителя информатики ().
3. Продленка ().

Домашнее задание

1. П. 16, вопросы 1-8, упр. 9 (1-7). Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
2. При какой температуре происходит испарение воды?
3. Почему мокрое бельё на ветру сохнет быстрее?
4. Почему жидкость при испарении охлаждается?

Парообразование – переход вещества из жидкого состояния в газообразное

Существуют два способа парообразования: испарение и кипение.

Испарение – это парообразование, происходящее с поверхности жидкости.

При испарении наиболее быстрые молекулы, имеющие достаточную кинетическую энергию, преодолевают притяжение соседних молекул и покидают жидкость.

Над жидкостью появляются молекулы этой жидкости – это пар.

Пар состоит из отдельных молекул, поэтому невидим.

При испарении масса жидкости уменьшается. .

Если нет притока энергии из вне, то внутренняя энергия испаряющейся жидкости уменьшается, т. к., вылетающие молекулы уносят часть энергии. Следовательно, температура испаряющейся жидкости уменьшается.

Испарение происходит при любой температуре.

Скорость испарения зависит:

1. От рода жидкости. 2. От температуры. 3.От площади свободной поверхности.

4.От наличия ветра. Ветер уносит влетевшие молекулы и не дает им возвратится обратно в жидкость.

2. Конденсация – переход вещества из газообразного состояния в жидкое.

При конденсации происходит возврат молекул пара в жидкость, поэтому при конденсации происходит выделение энергии(теплоты).

Конденсацию пара можно вызвать понижая его температуру или сжимая газ.

Сконденсировавшийся пар воды называет туманом. Он состоит из маленьких капелек воды, поэтому мы его видим.

Насыщенный и ненасыщенный пар.

Пусть испарение жидкости происходит в закрытом сосуде при постоянной температуре.

Динамическое равновесие - когда число молекул покидающих жидкость в единицу времени будет равно числу молекул, возвращающихся обратно,

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром.

Свойства насыщенного пара:

Кипение.

Кипение это процесс интенсивного парообразования, происходящий по всему объёму жидкости.

В жидкости всегда есть растворённый в ней воздух.

При повышении температуры жидкости этот воздух выделяется в виде маленьких пузырьков, там где выше температура (например, на дне сосуда). В эти пузырьки происходит испарение жидкости. Пар в пузырьке становится насыщенным. С ростом температуры давление насыщенного пара растёт, объём пузырька увеличивается и когда давление насыщенного пара в пузырьке становится равным внешнему давлению, т. е. давлению в жидкости на данной глубине, сила Архимеда отрывает пузырёк и он поднимается на поверхность жидкости, где и лопается, выбрасывая пар в окружающий воздух.

Температура, при которой жидкость кипит, называется температурой кипения.

При кипении температура жидкости не меняется, при этом вся подводимая энергия тратится на вылет молекул из жидкости, т. е. на увеличение потенциальной энергии молекул.

Температура кипения зависит:

1. От рода жидкости.

2. От внешнего давления. С уменьшением внешнего давления температура кипения данной жидкости уменьшается.

Построим график кипения.