- le c s a p ó d á s ( lé g n e m ű ^ c s e p p fo ly ó s ). - f a g y á s ( c s e p p f o ly ó s ^ s z ilá rd ), - le c s a p ó d á s v a g y m e g s z ilá r d u lá s
( lé g n e m ű => s z ih írd á tm e n e t) .
i A z 50.1. áhra szerinti k ísérleti elrendezéssel vizs gálju k m eg a sz<ilol (v a g y fix írsó ) olvadásának fo ly am a tá t. A z a n y a g o k v árh ató o lv a d á sp o n tja 4 0 k ö rü li érték . E g y e n le te s m eleg ítés során egyenlő időközönként m érjü k a kristályos anyag hőm érsékletét. K észítsünk h ő m érsék let-id ő gnifi- kont! Vegyük fel a gn<fikont a m egolvadt anyag hűtésekor is! Időben eg y en letes hőátadást feltéte lezve arra k ö v etk ezteth etü n k , hogy a kristályos anyag A T h ő m érsék let-v álto zása hogyan függ a
belső energiájának m egváltozásától.
50.1. O lvadáskor és fagyáskor a szihírd-folyadék rend sze r h ő m érséklete állandó
T < X) 1 0 0- 8 0 - 6 0 - 40 2 0- folyékooy szalol szUárdés olvadáspont folyékony szilird szalol A £b(ü) A£t(kJ)
50.2. A szellői hőm érsékletének változ^isa olvadiiskor és fagyáskor
K ülönböző m ennyiségű és m inőségű an yago kat olvasztva (vagy fagyasztva) a hőniéi'séklet-idő grafik on ok alapján a z alábbi törvén yszerűség e ket álUipithatjuk meg:
- A h a lm a z á lla p o t-v á lto z iíso k h o z az a n y a g i m iiiosc{>(ol é s a k ü ls ő n y o m á s tó l f ü g g ő m e g h a tá r o z o tt h ő m c rsc k le ti p o n to k tartoz nak.
- O iv a d á sp o n f^ (t'ag>áspont): <iz a h ő m c rsc k - Icti p o n t, am elyen a z olvadás é s a fag y ás fo lyam ata végbem egy.
- A kétfázisú rendszer h ő m é rs é k le te m in dad dig á lla n d ó m a ra d , imiíg az olvadás v agy fa g y ás folyam ata tart.
A z o lv a d ásk o r a rendszer által felvett v agy a fa- gyá.skor leadott Q h ő m e n n y isé g eg jen e.scn a r á n y o s a m e g o lv a d t v agy a m e g fa g y o tt a n y a g
m tö m eg év el. A z arányossági szorzó az anyagi
m in ő sé g re je lle m z ő á llan d ó érték , a m e ly e t a z anyag o lv a d á sh ő jé n e k * vag.v la g y ásh ő jérK k ne vezünk.
A z o lv a d á sh ő (tag>’á.shő) m e g m u ta tja , hogy a z 1 k g tö m e g ű a n y a g m e g o lv a d á s a k o r
(íagy á su k o r) m e k k o ra a hőcM^rc a / a n y a g
és a k ö rn y e z e te k ö zö tt.
Jele: L , m értékegysége: 1 — . kg
A z m töm egű test m ego lvad ásako r (niegfa- gyásiikor) a felvett (leadott) hőm ennyiséget a
Ö = K ■ m Ö sszefüggésből szám íthatjuk ki.
A kályha inelleii gyorsabbíin sziirad n»eg a vizes ru ha. m int a hideg szobában.
- U g y a n a n n y i id ő a la tt u g y a n a k k o ra fo ly a dékfelszínről, azonos külső körülm ények kö zött m a g a s a b b h ő m é rs é k le te n n a g y o b b tö m e g ű l'o lyad ék p á r o lo g el.
- A p á ro lg á s gy'orsa.sága n ö v e lh e tő a fo ly a dékfelszín felü leté n ek növelésével vagy a fel szín feletti p á r a ta r ta lo m csö k k en té sé v el is.
Kiinikulában. stran d o lásk o r gyakran fázunk, am i kor a langyos fürdővízből kijövünk, m ivel a bő rünk felszínén m aradi vízréteg elpárolog, és ek k o r hőt von el le sjü n k iő l. U gy an ezen a z elven ,jn ű k ö d ik ” a szervezetünk, am ik o r a túiniclegc- dés ellen izzadással v édekezik. A sportolók fáj- d a h n a s sérü lé sein ek g y o rs o rv o slásá ra gyakran h a sz n á ln a k o ly an g y o rsa n p á ro lg ó fo ly ad é k o t, m ely intenzív piírolgá't közben hűti a sérült test részt. ezzel enyhítve a fájdalm at.
- A folyékony iinyagok pi'irolgáskor hőt vesznek fel a környezetüktől. A felvett Q h ő m en n y i- ség e g y e n e se n a r á n y o s a z e lp á r o lg o tt fo ly a d ék m tö m eg év el, az iuányossági szorzó a z a n y a g r a je lle m z ő p á ro lg á sh ő * .
A p á r o lg á s h ő m e g a d ja , hogy m e k k o ra hő- m en n yisc'gre v a n s z ü k s é g a h h o z , h o g \’ a z
1 k g tö m e g ű f o ly a d é k b ó l u g y a n a k k o r a tö m eg ű és h ő m é rs é k le tű g ő z legyen.
A z wi töm egű folyadék elp áro lgásáh oz felveti hőm ennyiséget a
ö
összefüggéssel szitm íthatjuk ki.
M e g fig y e lh e tjü k , hog y n e m csa k a f o r r ó káv é. a m eleg leves vagy a langyos tea píirolog. hanem h ű v ö s reggeleken a tó vagy a folyó fe lszín e is g ő zölög. E kkor a víz hőm érséklete 1 5-20 ®C lehet. T élen a szabadba kiterített vizes, sőt m ég a fagyott ru h a is előbb-utóbb megszár<Kl. Ebből iu ra k övet k eztethetünk. hogy m ég a fagyáspont körüli hideg víz é s a szilárd halm azállapotú jé g is k ép es e lp á rologni.
T a p a sz ta la ta in k b ó l m e g álla p íth a tju k , hogy a fo ly ad ék o k felszínéről kiinduló p án> lg ás m in d e n h ő m é rs é k le te n végbem eg>’, a párolgásn<ik nincs á llan d ó hőm érsékleti pontja. E g y es an y a
E g y adott hőm érsékleten történő lecsiipódása- k o r a 5 ŐZ á lta l a k ö rn y e z e té n e k l e a d o t t h ő m e n n y is é g m e g eg y ezik a piírolgás során felvett h ő m e n n y isé g g e l (Q^^ - Öfei)-
H a a párologás a folyadék belsejében is m eg indul, a k k o r a jelen ség et f o r r á s n a k * n e v e /^ ü k .
F o rn tsk o ra folyadék belsejében lévő levegő- vagy m á s gázbuborékok a folyadék gőzével telí tődnek, térfogatuk m egnő, ezért a felszínre em elkednek, ahol belőlük a gőz eltávozik.
M indennapi tapasztalat, hogy nagyobb m enynyísé- gú víz felfom ilásíihoz tö b b időre, és így tö b b hő felvételére v<m szükség.
Ha azonos töm egű alkolK>lt és vizet fornilunk a z o n o s k ö rü lm é n y e k k ö z ö tt, a k k o r a z alk o h o l h annadannyi idő alatt fo r r el. m int a víz.
M érésekkel igazolhatjuk, hogy fornískor a fo lyadék által felvett Q h ő m e n n y is é g eg y en esen a rá n y o s a forrásponton eifo rralt fo ly ad é k m tö m eg év el, és fü g g a z a n y a g i m in ő ség tő l.
A forrás egy adott hőm érsékleti ponton, a fo r r á s p o n to n * indul meg. A folyad ék h ő m é r sék lete fo rrás közben álland ó m arad.
A f o r r á s p o n t é r té k e függ:
- a fo ly a d é k a n y a g i m inő.ségétől,
— H fo ly a d é k felszín e fö lö tti lev eg ő és }*őz k e v e r é k é n e k n y o m á s á tó l. A k ü ls ő n y o m á s c s ö k k e n é s e k o r a f o r r á s p o n t c s ö k k e n , nö- vekeH lésekor i>edig n ö v ek szik .
E zé rt haszn álu n k zíírt ed én y ek et - kukta>fazék, sterítiziílő edények - a víz forráspontjának növe lésére. M agasabb liőm érsékleten a nyers ételek h a m arab b m egfőnek, a kórokozók elpusztulnak.
A turisták gyakran tapasztalják, hogy a m agas h eg y ség ek b en , ahol a légnyom ás értéke kisebb, a v íz m ár 100 alatti hőm érsékleten elk ezd forr ni. E z a főzéskor g ondot okoz. Ilyen nyomásc.sök- k en tést m agunk is m egvaló.síthatunk az 52.1. óh- m jo b b oldalán látható kísérlettel, ahol a z^lrt lom- bikbiU) feln^elegitett víz feletti levegő-gőz keverék n yom ását vízhűtéssel csökkentjük.
A z Mi töm egű folyadék elfonalásiíhoz szüksé ges hőm ennyiség é rté k é t a
ö = / r m
ö s sz e fü g g é s b ő l s z á m íth a tju k k i, aho l az anyagra jellem ző állan dó, l a anyag forrás- hője.
A t'orrásh ő* m e g a d ja , hog,v m en n y i h ő t kell közölni a f o r r á s b a n lé v ő 1 k g tö m eg ű fo ly a d é k k a l, h o g y u g y a n a k k o r a h ő m é rs é k le tű g ő z k e le tk e z z e n b elő le.
A forríishő k ism érték b en fUgg a forrásponttól is. és m egegyezik a forrásp o n th o z tartozó piírolgás* hővel. N é h án y an y a g fo rrá s p o n tja é s fo rrá sh ő je 10^ Pa nyom áson: A n y a g f o r r á s p o n t (*’C ) f o r r á s h ő — 1r kJ víz 100 2250 alkohol 7 8 841 benzol 8 0 394 éter 35 360 higany 357 285 petróleum 150 335 aceton 5 6 525
52.1. H ogyan n ö vc llw iö és c.sökkenthetö <t fi>ly<ulékok fo rrá sfu m lja a z áhra szerint?
A m ik o r a g ő z a fo r rá s p o n to n le c sa p ó d ik , akkor a fom 'isakor a környezetétől felv ett hőnwny- nyiséget a kö rn y ezetén ek visszaadja = Q ^ ) - E zt használják fel a táv fű tő rendszerekben, ahol a hőközpontokban elő állíto tt gőzt vezetik jó l szi getelt csővezetékeken k eresztü l a lakásokhoz. Itt a g ő z lecsapódásakor je le n tő s m ennyiségű hő szíi* badul fel.