Основы гидрофизики. Беховых Л.А - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГАУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

23
Переход воды из жидкого состояния в твердое (кристалли-
ческое – лед) сопровождается выделением теплоты кристалли-
зации Q
кр.
, а обратный ему процесс – таяние льда – поглощением
теплоты плавления Q
пл.
. Эта способность вещества определяется
удельной теплотой кристаллизации (плавления):
L
кр.
= Q
кр.
/m или L
пл.
= Q
пл.
/m, (1.9)
где m – масса затвердевающего (тающего) тела.
Удельная теплота кристаллизации воды L
кр.
– это количест-
во теплоты, которое выделяется при кристаллизации 1 кг воды
при постоянной температуре. Для дистиллированной воды она
равна 33,3·10
4
Дж/кг.
Переход воды из жидкого состояния в газообразное (пар)
сопровождается поглощением теплоты испарения Q
и
. Источни-
ком ее обычно служит внутренняя энергия самой жидкости, по-
этому при испарении она охлаждается. Обратный испарению
процесс – конденсация пара – сопровождается выделением теп-
лоты Q
к
, равной теплоте испарения. Эта способность вещества
определяется удельной теплотой испарения (конденсации):
L
и
= Q
и
/m или L
к
= Q
к
/m. (1.10)
Итак, удельная теплота испарения воды – это количество
теплоты, необходимое для перехода 1 кг воды в парообразное
состояние при постоянной температуре. Она зависит от темпе-
ратуры, при которой испаряется вода. Эта зависимость опреде-
ляется следующей эмпирической формулой:
L
и
= (25 – 0,024t
п
) 10
5
, (1.11)
где 25·10
5
Дж/кг – удельная теплота испарения при температуре
поверхности воды, равной 0°С;
t
п
– температура поверхности испаряющейся воды.
Теплопроводность. Теплопроводность – один из видов пе-
редачи тепла, при котором его перенос имеет атомно-
молекулярный характер. Механизм теплопроводности в воде
сводится к следующему: в слоях с повышенной температурой
усиленные колебания молекул передаются смежным молекулам
и таким образом энергия теплового движения постепенно пере-
дается от слоя к слою. Понятно, что такой механизм обеспечи-
вает сравнительно малую величину теплопроводности. В есте-
ственных водоемах основной перенос тепла осуществляется ме-
ханизмом турбулентного перемешивания и конвективным теп-
лообменом. 
     Переход воды из жидкого состояния в твердое (кристалли-
ческое – лед) сопровождается выделением теплоты кристалли-
зации Qкр., а обратный ему процесс – таяние льда – поглощением
теплоты плавления Qпл.. Эта способность вещества определяется
удельной теплотой кристаллизации (плавления):
                  Lкр. = Qкр./m или Lпл. = Qпл./m,        (1.9)
где m – масса затвердевающего (тающего) тела.
     Удельная теплота кристаллизации воды Lкр. – это количест-
во теплоты, которое выделяется при кристаллизации 1 кг воды
при постоянной температуре. Для дистиллированной воды она
равна 33,3·104 Дж/кг.
     Переход воды из жидкого состояния в газообразное (пар)
сопровождается поглощением теплоты испарения Qи. Источни-
ком ее обычно служит внутренняя энергия самой жидкости, по-
этому при испарении она охлаждается. Обратный испарению
процесс – конденсация пара – сопровождается выделением теп-
лоты Qк, равной теплоте испарения. Эта способность вещества
определяется удельной теплотой испарения (конденсации):
                  Lи = Qи/m или Lк = Qк/m.               (1.10)
     Итак, удельная теплота испарения воды – это количество
теплоты, необходимое для перехода 1 кг воды в парообразное
состояние при постоянной температуре. Она зависит от темпе-
ратуры, при которой испаряется вода. Эта зависимость опреде-
ляется следующей эмпирической формулой:
                    Lи = (25 – 0,024tп) 105,             (1.11)
          5
где 25·10 Дж/кг – удельная теплота испарения при температуре
                    поверхности воды, равной 0°С;
    tп – температура поверхности испаряющейся воды.
     Теплопроводность. Теплопроводность – один из видов пе-
редачи тепла, при котором его перенос имеет атомно-
молекулярный характер. Механизм теплопроводности в воде
сводится к следующему: в слоях с повышенной температурой
усиленные колебания молекул передаются смежным молекулам
и таким образом энергия теплового движения постепенно пере-
дается от слоя к слою. Понятно, что такой механизм обеспечи-
вает сравнительно малую величину теплопроводности. В есте-
ственных водоемах основной перенос тепла осуществляется ме-
ханизмом турбулентного перемешивания и конвективным теп-
лообменом.

                              23

Страницы