Билеты по физике1 / 35

Переход молекул из жидкости в пар называется испарением.

Обратный переход молекул из пара в жидкость называется конденсацией. Ясно, что число конденсирующихся молекул пропорционально плотности молекул в паре. Поэтому, если сосуд закрыт, то непременно наступит момент, когда число частиц, покидающих

в единицу времени жидкость, станет равным числу частиц, возвращающихся за это же время в жидкость. При этом наступит равновесие, т. е. количества жидкости и пара станут постоянными.

Установившаяся таким образом постоянная плотность пара

отвечает вполне определенному давлению. Это давление, как мы

уже знаем, называется упругостью насыщенного пара.

При отсутствии центров конденсации можно, как мы видели,

получить пересыщенный пар. Точно так же при отсутствии в жидкости растворенных газов, могущих образовать пузырьки, можно

получить перегретую жидкость, т. е. жидкость, температура которой выше температуры кипения при данном внешнем давлении,

но которая, тем не менее, не кипит.

Возможность перегрева жидкости связана с дополнительным

давлением, которое испытывает жидкость под кривой поверхностью.

Действительно, сферическая поверхность жидкости, окружающей

пузырек, стремится сократиться. Возникающее благодаря! этому

давление

Ар = 2а/г

направлено к центру пузырька, т. е. добавляется к внешнему

давлению, раздавливающему пузырек. А при малых размерах

пузырька Ар достигает весьма значительной величины. Поэтому,

если нагреваемая жидкость и стенки сосуда, в котором она содержится, тщательно очищены от растворенных газов, то образование

пузырьков в жидкости настолько затруднено, что ее можно нагреть

без того, чтобы она закипела, до температуры, значительно более

высокой, чем температура кипения. Точнее говоря, жидкость можно

перегреть до такой температуры, при которой упругость насыщенного пара в пузырьках не превышает внешнее давление плюс давление, вызванное кривизной поверхности самых малых пузырьков. Когда перегретая жидкость все же, в конце концов, закипает,

то кипение происходит очень бурно, напоминая взрыв. При этом

жидкость быстро охлаждается до нормальной при данном давлении температуры кипения.