Испарение

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Прежде чем перейти к рассмотрению явлений, связанных с образованием пара в паровозном котле, остановимся сначала на особенностях парообразования в открытом сосуде, когда давление на поверхности воды равно атмосферному.

Молекулы воды, как и всех веществ в природе, всегда находятся в движении: одни молекулы двигаются быстрее, другие — медленнее. Молекулы, которые двигаются с наибольшей скоростью, преодолевают силы молекулярного сцепления и выносятся в атмосферу. Оторвавшись от воды и попав в окружающий воздух, молекулы воды образуют водяной пар.

Скорость движения молекул, находящихся в парообразном состоянии, больше скорости движения молекул воды. Расстояние между молекулами воды при переходе её в парообразное состояние увеличивается, вследствие чего объём 1 кг пара во много раз больше объёма 1 кг воды; при атмосферном давлении 1 кг пара занимает объём в 1 650 раз больше того объёма воды, из которой он получился (фиг. 42).

Процесс перехода воды в парообразное состояние называется испарением. Так как молекулы жидкости всегда находятся в движении, то испарение её имеет место при любой температуре.

Испарение можно наблюдать в природе: туман, облака и тучи — результат испарения воды с поверхности рек, озёр, морей. Однако без нагревания переход воды в пар происходит очень медленно.

Чем сильнее нагрето тело, тем быстрее движение молекул «...теплота состоит во внутреннем движении материи», — писал свыше двухсот лет назад великий русский учёный М. В. Ломоносов.

4*

4. Испарение

Фиг. 41. Схема передачи тепла воде через стенку огневой коробки

С возрастанием температуры число молекул, двигающихся с наибольшей скоростью, увеличивается, а поэтому процесс испарения усиливается. Тепло, сообщаемое воде, расходуется на работу по

4. Испарение

Фиг. 42. Сухой насыщенный пар при 1 ата, полученный из 1 л воды, займёт бак объёмом 1 650 лпреодолению сил молекулярного сцепления в воде и сил давления атмосферного воздуха, который давит на поверхность воды и тем самым препятствует выходу пара в атмосферу.

⇐ | 3. Передача тепла | | Как устроен и работает паровоз | | 5. Кипение | ⇒