§ 297. Изменение внутренней энергии при переходе вещества из жидкого состояния в парообразноеМы выяснили, что испарение жидкости возможно только при наличии притока теплоты к испаряющейся жидкости. Почему это так? Во-первых, при испарении увеличивается внутренняя энергия вещества. Внутренняя энергия насыщенного пара всегда больше внутренней энергии жидкости, из которой этот пар образовался. Увеличение внутренней энергии вещества при испарении без изменения температуры происходит в основном благодаря тому, что при переходе в пар среднее расстояние между молекулами увеличивается. При этом возрастает их взаимная потенциальная энергия, так как, для того чтобы раздвинуть молекулы на большие расстояния, нужно затратить работу на преодоление сил притяжения молекул друг к другу. Кроме того, совершается работа против внешнего давления, ибо пар занимает больший объем, чем жидкость, из которой он образовался. Совершение работы при парообразовании становится особенно наглядным, если представить себе, что жидкость испаряется в цилиндре и что образующиеся пар поднимает легкий поршень (рис. 492), производя при этом работу против атмосферного давления. Эту работу легко подсчитать. Сделаем этот подсчет для воды, кипящей при нормальном давлении и, следовательно, при температуре Рис. 492. Образующиеся пары поднимают поршень. При этом производится работа против сил внешнего давления При испарении 297.1. Определите приращение внутренней энергии при испарении спирта, если известно, что плотность пара спирта при температуре кипения равна
|