Тема 1. Химические и физические свойства природных вод — Удельная теплота парообразования воды и плавления снега и льда
- Тема 1. Химические и физические свойства природных вод
- Плотность и удельный объем
- Удельная теплота парообразования воды и плавления снега и льда
- Теплоемкость и теплопроводность
- Молекулярная вязкость. Поверхностное натяжение
- 1.2. Химические свойства воды
- Page 7
- 1.3. Характеристика состава природных вод
- Page 9
- Климат
- 1.4. Классификации состава природных вод
- Классификация В.А.Александрова
Удельная теплота парообразования воды и плавления снега и льда.
Удельной теплотой парообразования L (кал/г) называется количество тепла, необходимое для перевода 1 г воды из жидкого состояния в парообразное без изменения температуры при нормальном атмосферном давлении.
Теплота, затрачиваемая на перевод жидкости в пар, состоит из двух частей
L = L1 + L2,
где L1 - тепло, расходуемое на преодоление межмолекулярных сил сцепления, т. е. на повышение внутренней энергии, и называемое внутренней теплотой испарения; L2 - тепло, расходуемое на увеличение объема, занимаемого единицей массы вещества, т. е. на работу против внешнего давления.
С повышением температуры удельная теплота парообразования уменьшается. Эта зависимость может быть охарактеризована следующей эмпирической формулой:
L = 597 — 0,57t, где t — температура испаряющей поверхности, L — в кал/г.
Количество тепла Qис, затрачиваемого на испарение столбика воды высотой E см с площадью основания 1 см2 при плотности воды = 1, определяется по формуле
Qис = EL = Е (597 — 0,570 t), где Qис — в калориях.
Удельной теплотой плавления Lпл называется количество тепла, поглощаемого при переходе 1 г снега или льда в жидкую воду той же температуры. Это же количество тепла выделяется при замерзании 1 г воды.
Количество теплоты, поглощаемое при плавлении или выделяемое при кристаллизации столбиком чистого льда высотой h см и площадью 1 см2, определяется выражением
Qл = rлhLпл, где Qл — в калориях.
Интересно отметить, что удельная теплота испарения воды и удельная теплота плавления льда значительно больше, чем многих других жидкостей. Эта аномалия объясняется, так же как и аномалия плотности, особенностями строения воды. При переходе жидкой воды в пар и льда в жидкую воду энергия затрачивается не только на преодоление сил взаимного притяжения молекул, но и на разрушение агрегатов двойных и тройных молекул.
