nekrasovI (1114433), страница 45
Текст из файла (страница 45)
14) Скорость распространения звука в воде (около 1400 м/спк при 4 'С) примерно в 4 раза больше, чем в воздухе. По мере нагревании волы до 80 'С она несколько возрастает, а затем начинает уменьшаться. 15) Так как молекулы воды сильно притягиваются друг к другу, она карактернзуется большой величиной пав е р х наст ног о на та.же и и я. Возникновение последнего наглядно показано на рис. 1Ч-10. Расположенная внутри жидкости молекула А находится под действием прнтяженвя соседних частиц одинаково со всех сторон. Напротив, лежащая на поверхности молекула Б испытывает притяжение только с нижней Рис.
19-19. Схема воз инкновения поверх аостиото натнження. Я. Водород. Вода !38 стороны и тем самым втягивается внутрь жидкости. Поэтому и вся поверхность находится в состоянии известного натяжения. Под воздействием поверхностного натяжения небольшие количества воды стремятся принять шарообразную форму, соответствующую наименьшей возможной величине поверхности для данного количества вещества. Приближение к форме шара достигается тем большее, чем слабее сказывается сила тяжести„т.
е. чем меньше эес капли. Таким образом, форма очень маленькой капельки воды близка к точно шарообразной. Следует отметать, что поверхностное натяжение воды очень чувствительно даже к слелам примесей. 16) При соприкосновении жидкости с каким-либо нерастворимым в ией твердым веществом, например стеклом, могут быть два случая. Если притяжение молекул жидкости к молекулам твердого вещества сильнее, чем друг к другу, и е н иск (т. е. поверхность раздела с воздухом) нахпдящейси в стеклянной трубке жидкости будет вогнутым рнс.
(ЮЮ. (А, рнС. 1Ч-20), В ПрОтнВИОМ СЛуЧаŠ— ВЫПУКЛЫМ (Б). ПЕРВОЕ НабпшФормм манне. яое. дается, например, у поды, второе — у ртути. Обычно говорят, что вода «си а ч низ ет> стекло, а ртуть «и е си а чи в ае т». Если внутреннюю поверхность стенляниой трубки покрыть парафином, то вола не будет ее смачивать и форма меннска станет выпунлой, 17) Абсолютное содержание водяного пара в насыщенном им воздухе изменяется . с температурой следующим образомг Температура, »С........
-Ю -1О Содержание водяного вара, а(ма .. 1,ОЗ З,эз О +1О +Ю +ЗО 4,4$ 9,41 17.3 ЗЕ,4 18) Под относи тел ь ной влажностью воздуха понимается выраженное в пропентах отношение действительного содержания водяных паров к отвечающему состоянию насыщения пря данной температура Наиболее благопрнитиые для человеческого организма условия относительной влажности примеинтельяо к обычным комнатным температурам (1) хорошо передаются формулой 50 — З(1 — 20). Как видно из последней, чем выше температура, тем меньше должна быть относительная влажность. Относительная влажность аозлуха зависит от географического положения местности (и многих других факторов). Например.
для Москвы ее усредненные значения — минимальное (август), максимальное (фрвраль1 и среднегодовое — равны соответственно $7, 88 и 724(е. 10) Для поддержания определенной влажности воздуха.е закрытых помещениях иногда попользуются насыщенные растворы соответственно подобранных солей. Например, относительная влажность около 50147 при 20'С может быть поддерживаема с помощью Са(ХО»)а или ХаН$04. 20) Если воду тщательно освободить от.нзэешеяных частик я растворенных газов, а затем равномерно иагреаать, предохраняя от встряхивания, то может быть достигнута температура значительно выше !00'С, прежде чем вода бурно вскипит. При перемешнвании такой перегретой воды вскипаине обычно происходит тотчас же. Практически удавалось доводить перегрев воды почти ло 270 'С.
Последняя температура является, по-видимому, предельной для возможного перегрева волы нод обычным давлением. Со сравнительно небольшим перегревом часто прнходитсяеастречаться при кипячении жидкостей, которые в этом случае кипят «толчками». Для устранения перегрева и связанных с..ннм явлений в жидкость иногда вводят запаянные с одного конца очень тонино»(«капнхляриые») стеклянные трубки, так иак задерживающийся в-иих нозлух способствуетэрзвиомерности кипения 21) Для перевода зещестл нз жидного в газообразное состояние необходимо затратить работу на преодоление взаимного притяжения молекул (и внешнего даазе. иия).
Как>уже отмечалось ранее (П $ 2 доп. 4), величина этой работы, выраженная а калориях, яаэынается теплотой иска рея и я данного вещества. Последняя Заниеит Ото тЕМПЕРатУРЫ, ПРК КОтОРОй ЯРОНСХОДЯТ - НенаРЕИИЕ, ПРНЧЕМ УМЕИЬШаЕтСЯ 6 3. Вода по мере ее повышения и прн критической температуре становится равной нулю. Для воды при 100'С имеем: Н,О (ж) +9,7 клал НвО (г).
При перекоде лара в жидкость это же количество тепла выделяется. Кипящая вода ие может быть вод атмосферным давлением нагрета выше 100'С, так как все избыточно подводимое тепло тратится иа испарение. Следует отметить, что нз всех жидкостей вода характернзуетса и а нб,оп ь ш и и значением теплоты испарения (на единицу массы). 22) Деление теплоты испарения жидкости иа ее малярный объем (при той же температуре) приводит к значению т. и.
ви у трен него да аления даняой жидкости (П), которое может служить мерой снл связи межлу ее молекуламн. Например, для воды при 100'С малярный объем составляет 18,8 см' и П 9,7: 18,8 = 0,516 ккал/сме. Перевод этой величины в единицы давления прн помощи механического эквивалента тепла (1 ккал 427 кГ ° м = 42700 кГ ° см) дает ОоИ6 42700 22000 кГ/см' 22000 аг. Таким образом, внутреннее лавченне воды очень велика Подавляющее большинство других жидкостей характеризуется внутренними давлениями порядка 9)00 — 5000 аг, т.
е. го- где раздо меиьшимн, чем у воды. ЦУВ 23) Из.за большой величины внутреннего давления с ж и. иве масть воды мала (рнс. 1Ч-21), В то время как обычно йэб сжнмаемость жидкостей при повышении температуры воз- йяе растает, у воды она нзменяетсн аномально. проходя около 50'С через минимум (положение которого практнчеснн не зависит от давления). Растворенные соли существенно сии.
жают сжнмаемость воды. йлэ Несмотрн на свою небольшую величину, сжнмаемость воды важна лля жизни природы, так как снижает уровень егаулевие, мма ам мирового океана. Было подсчитано, что при отсутствии сжимаемостн этот уровень стоял бы приблизительно на 30 м выше современного (что привело бы к затоплению около 49в всей пдощади суши). 24) Если очень чистую воду охлангдать, предохраняя от сотрясений, то ее можно переохладить, т. е. достигнуть температур ниже нули без образования льда. Однако такаи пер е охлажденная вода малоустойчнва — при внесении в иее кристаллика льда она затвердевает.
Давление водяного пара над переохлаждеииой волой несколько выше, чем надо льдом. Например, прн — 1О'С оно составляет соответственно 2,143 н 1,946 мм рг. сг. Зтим и обусловлена откосительная неустойчивость переохлаждеияой волн по сравнению со льдом. 25) Особенно легко переохлаждаются отдельные капли воды. причем нх самопроиз. вольное замерзание наступает тем труднее, чем они меньше. Так, при диаметрах от 1 мм до ! мк температуры быстрого самопроизвольного замерзания водяных капель лежат в пределах от — 24 до — 38'С. Поэтому облака даже при низких температура* состоят обычно не нэ частиц льда, а нз капелек воды. Каждый кубический сантиметр докдевого облака содержит от десятков до сотен капелек с днаметрамн от ! мк до ! мм.
76) Некоторые растворенные в воле примеси существенно влияют на ее способность к переохлаждению. Например. при небольшой добавке ацетона удавалось переохлажлать водяные капли до — 72'С. Полобные примеси имеются, вероятно, а крови холоднокровных животных, благодаря чему нх организмы и способны без вреда для себя переносить замораживание и последующее оттаивание. Напротив, у теплокровных животных способность крови к переохлаждению очень невелика. Происходящая при ее замораживании кристаллизация воды вызывает разрывы тканей с нх последующем омертвением.
27) При обычных условиях состояние жидкой воды ивлнется устойчивым (стабидьным). Напротив, переохзаждениая илн перегретая вода находятея в так называемом метастабнльном состоянии, Последнее характеризуется тем, что само Рве, 1Ч З!. Отвоевтевь выа объем воды. 1К Водород. Вода 140 по ссбс оно более нли менее устойчиво, ио усто(зчнвасть эта де~ко нарушается под влиянием тех или нных воздействий. Если представить себе'конус са слегка срезанной пвраллельно основанию вершиной, то устойчивое состояние вещества будет соответствовать такому конусу, стоящему иа своем основании, а метастабильное — стоящему иа вершине. Вазможность более или менее длительного существования метастабнльных состояний обусловлена затруднеинастью возникновения при данных условиях зародышевых образований стабильной фазы рассматриваемого вещества.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
