Кипение

– процесс парообразования в объеме перегретой жидкости (температура > температуры насыщения). Характеризуется образованием новых поверхностей раздела фаз.

1.  Сведения о жидкостях.

Характерно сохранение объема, но принимает форму сосуда в котором она находится. Для жидкостей характерно сохранение ближнего порядка расположения молекул.

Френкель предложил такое строение жидкости: если рассмотреть объем жидкости, то молекула совершает колебательное движение около положения равновесия и перескакивает на другое место.

Продолжительность колебания для определенного вещества при определенной температуре – величины определенные с увеличением температуры длительность колебаний уменьшается и в пределе жидкость ведет себя как газ, снижается вязкость жидкости.

 

Поверхностное натяжение жидкости.

Рассмотрим некоторый объем жидкости имеющую свободную поверхность.

Т.о. поверхностный слой жидкости обладает дополнительной энергией, которая является основной составляющей внутренней энергии жидкости. Жидкость ведет себя как бы она была заключена в упругую оболочку. Система стремится занять положение соответствующее минимуму энергии.

Рассмотрим каплю жидкости в газе или паровой пузырь находящийся в жидкости.

Рассечем каплю жидкости и рассмотрим две полусферы

Средняя длина поверхности :

Для сферы т.к.

Для плоскости

Сфера

Плоскость

Формула Лапласа

-   поправка Лапласа на избыточное давление.

Всё сказанное о силах поверхностного натяжения применительно жидкости справедливо и для твердых тел, поэтому при рассмотрении явлений на границе раздела фаз нельзя говорить о поверхностном натяжении какой-либо среды, надо рассматривать их во взаимодействии.

Граница раздела принимает форму соответствующего минимального суммарного раздела.

-   схема сил действующих на линии раздела трех фаз.

- краевой угол смачивания, определяется как угол отсчитываемый внутри жидкости и образованный касательными.

 полное смачивание

 жидкость абсолютно не смачивает поверхность, .

2.  Внутренние характеристики кипения.

Для роста пузырька пара давление внутри этого пузырька должно быть больше сил давления поверхностного натяжения и внешнего давления  

кривая упругости пара над плоской поверхностью (1), над вогнутой поверхностью (2).

 уравнение Клапейрона-Клазиуса.

удельные объемы

энтропии.

;

 ;

;

число зародышей пара.

Рост пузырька происходит от конечного размера, радиуса, который характеризуется свойствами поверхности.

Возьмем воду при  и определим критические радиусы пузырька при различных перегревах.