Kas laieneb või kahaneb? Vastus on järgmine: talve tulekuga hakkab vesi paisuma. Miks see juhtub? See omadus eristab vett kõigist teistest vedelikest ja gaasidest, mis, vastupidi, jahutamisel surutakse kokku. Mis on selle ebatavalise vedeliku käitumise põhjuseks?
Füüsika 3. klass: kas vesi paisub või tõmbub kokku, kui see külmub?
Enamik aineid ja materjale paisub kuumutamisel ja kahaneb jahutamisel. Gaasid näitavad seda mõju märgatavamalt, kuid erinevatel vedelikel ja tahketel metallidel on samad omadused.
Üks silmatorkavamaid näiteid gaasi paisumisest ja kokkutõmbumisest on õhupallis olev õhk. Kui me välja võtame õhupall miinusilmaga õues väheneb palli suurus koheselt. Kui toome palli köetavasse ruumi, suureneb see kohe. Aga kui toome õhupalli vanni, siis see lõhkeb.
Vee molekulid vajavad rohkem ruumi
Põhjus, miks need erinevate ainete paisumis- ja kokkutõmbumisprotsessid toimuvad, on molekulid. Need, mis saavad rohkem energiat (see juhtub soojas ruumis), liiguvad palju kiiremini kui külmas ruumis olevad molekulid. Osakesed, millel on rohkem energiat, põrkuvad palju aktiivsemalt ja sagedamini, nad vajavad liikumiseks rohkem ruumi. Molekulide avaldatava rõhu ohjeldamiseks hakkab materjal suurenema. Ja see juhtub üsna kiiresti. Niisiis, kas vesi paisub või tõmbub kokku, kui see külmub? Miks see juhtub?
Vesi ei järgi neid reegleid. Kui hakkame vett jahutama nelja kraadini Celsiuse järgi, siis see vähendab selle mahtu. Aga kui temperatuur jätkab langemist, hakkab vesi äkki paisuma! Vee tiheduses on selline omadus nagu anomaalia. See omadus ilmneb temperatuuril neli kraadi Celsiuse järgi.
Nüüd, kui oleme aru saanud, kas vesi paisub või tõmbub kokku külmumisel, uurime välja, kuidas see anomaalia üldse ilmneb. Põhjus peitub osakestes, millest see koosneb. Vee molekul koosneb kahest vesinikuaatomist ja ühest hapnikust. Sellest ajast teavad kõik vee valemit Põhikool. Selle molekuli aatomid tõmbavad elektrone erineval viisil. Vesinikul on positiivne raskuskese, hapnikul aga negatiivne. Kui veemolekulid põrkuvad üksteisega, kanduvad ühe molekuli vesinikuaatomid üle täiesti erineva molekuli hapnikuaatomile. Seda nähtust nimetatakse vesiniksidemeks.
Vesi vajab jahtudes rohkem ruumi
Sel hetkel, kui algab vesiniksidemete moodustumise protsess, hakkavad vette tekkima kohad, kus molekulid on samas järjekorras nagu jääkristallis. Neid toorikuid nimetatakse klastriteks. Need ei ole vastupidavad, nagu tahkes veekristallis. Kui temperatuur tõuseb, need hävivad ja muudavad oma asukohta.
Protsessi käigus hakkab vedelikus olevate klastrite arv kiiresti suurenema. Nende levimiseks on vaja rohkem ruumi, mistõttu vesi suureneb pärast ebanormaalse tiheduse saavutamist.
Kui termomeeter langeb alla nulli, hakkavad klastrid muutuma pisikesteks jääkristallideks. Nad hakkavad tõusma. Kõige selle tulemusena muutub vesi jääks. See on vee väga ebatavaline võime. See nähtus on hädavajalik suur hulk protsessid looduses. Me kõik teame ja kui me ei tea, siis mäletame, et jää tihedus on veidi väiksem kui jaheda või külma vee tihedus. See võimaldab jääl veepinnal hõljuda. Kõik veehoidlad hakkavad külmuma ülalt alla, mis võimaldab veeelanikel eksisteerida põhjas ja mitte külmuda. Niisiis, nüüd teame üksikasjalikult, kas vesi paisub või tõmbub kokku, kui see külmub.
Kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi. Kui võtame kaks ühesugust klaasi ja valame ühte kuuma vett ja teise sama palju külma vett, siis märkame, et kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi. See pole loogiline, eks? Kuum vesi peab jahtuma enne, kui see hakkab külmuma, kuid külm vesi mitte. Kuidas seda fakti seletada? Teadlased ei suuda seda mõistatust tänapäevani selgitada. Seda nähtust nimetatakse Mpemba efektiks. Tansaania teadlane avastas selle 1963. aastal ebatavalistel asjaoludel. Õpilane tahtis endale jäätist teha ja märkas, et kuum vesi külmub kiiremini. Ta jagas seda oma füüsikaõpetajaga, kes teda alguses ei uskunud.
Üks levinumaid aineid Maal: vesi. Vajame seda nagu õhku, kuid mõnikord ei pane me seda üldse tähele. Ta lihtsalt on. Aga selgub
Üks levinumaid aineid Maal: vesi. Vajame seda nagu õhku, kuid mõnikord ei pane me seda üldse tähele. Ta lihtsalt on. Kuid selgub, et tavaline vesi võib oma mahtu muuta ja kaaluda kas rohkem või vähem. Kui vesi aurustub, soojeneb ja jahtub, juhtub tõeliselt hämmastavaid asju, millest täna saame teada.
Muriel Mandell toob oma meelelahutuslikus raamatus "Füüsikalised eksperimendid lastele" välja kõige huvitavamad mõtted vee omadustest, mille põhjal saavad mitte ainult noored füüsikud õppida palju uut, vaid ka täiskasvanud värskendavad oma teadmisi, et pole pikka aega pidanud taotlema, nii et need osutusid kergelt unustatud.Täna räägime vee mahust ja kaalust. Selgub, et sama kogus vett ei kaalu alati sama. Ja kui valate klaasi vett ja see ei valgu üle ääre, ei tähenda see, et see mingil juhul sinna mahuks.
1. Vesi paisub kuumutamisel
Aseta veega täidetud purk viie sentimeetri keeva veega täidetud kastrulisse. vett ja keeda tasasel tulel. Vesi purgist hakkab üle ajama. Seda seetõttu, et kuumutamisel hakkab vesi, nagu ka teised vedelikud, rohkem ruumi võtma. Molekulid tõrjuvad üksteist suurema intensiivsusega ja see toob kaasa vee mahu suurenemise.2. Vesi kahaneb jahtudes
Laske purgis oleval veel toatemperatuurini jahtuda või lisage uus vesi ja jahutage. Mõne aja pärast avastad, et varem täis purk pole enam täis. Jahutades temperatuurini 3,89 kraadi Celsiuse järgi, väheneb vee maht temperatuuri langedes. Selle põhjuseks oli molekulide liikumiskiiruse vähenemine ja nende üksteisega konvergents jahutamise mõjul.Näib, et kõik on väga lihtne: mida külmem on vesi, seda vähem see võtab, kuid ...
3. ... vee maht suureneb uuesti, kui see külmub
Täida purk ääreni veega ja kata papitükiga. Pange see sügavkülma ja oodake, kuni see külmub. Leiad, et papist "kaas" on välja lükatud. Temperatuurivahemikus 3,89 kuni 0 kraadi Celsiuse järgi, st teel külmumispunktini hakkab vesi uuesti paisuma. See on üks väheseid teadaolevaid selle omadusega aineid.Kui kasutate tihedat kaant, purustab jää purgi lihtsalt puruks. Kas olete kunagi kuulnud, et isegi veetorud võivad jääga puruneda?4. Jää on veest kergem
Asetage paar jääkuubikut veeklaasi. Jää hakkab pinnal hõljuma. Vesi paisub, kui see külmub. Ja selle tulemusena on jää veest kergem: selle maht on umbes 91% vastavast vee mahust.See vee omadus eksisteerib looduses põhjusega. Sellel on väga konkreetne eesmärk. Nad ütlevad, et jõed külmuvad talvel. Kuid tegelikult pole see täiesti tõsi. Tavaliselt külmub vaid väike pealmine kiht. See jääkilp ei vaju, sest on vedelast veest kergem. See aeglustab vee külmumist jõe sügavuses ja toimib omamoodi tekina, mis kaitseb kalu ning teisi jõe- ja järveloomi tugevate talvekülmade eest. Füüsikat õppides hakkad mõistma, et looduses on paljud asjad otstarbekalt paigutatud.
5. Kraanivesi sisaldab mineraalaineid
Valage väikesesse klaaskaussi 5 supilusikatäit tavalist kraanivett. Kui vesi aurustub, jääb kausile valge ääris. Selle serva moodustavad mineraalid, mis lahustusid vees mullakihtide läbimisel.Vaadake oma veekeetja sisse ja näete seal maavarasid. Vanni vee ärajuhtimise augule moodustub sama tahvel.Proovige vihmavett aurustada, et näha, kas see sisaldab mineraale.Meid ümbritseb vesi iseenesest, osana teistest ainetest ja kehadest. See võib olla tahke, vedel või gaasiline, kuid vesi on alati meie ümber. Miks asfalt teedel praguneb, miks klaaspurk vett purskab külma käes, miks aknad külmal aastaajal uduseks lähevad, miks lennuk jätab taevasse valge jälje - otsime vastuseid kõigile neile ja teistele “miks ” selles õppetükis. Saame teada, kuidas muutuvad vee omadused kuumutamisel, jahutamisel ja külmutamisel, kuidas neisse tekivad maa-alused koopad ja veidrad kujud, kuidas töötab termomeeter.
Teema: Elutu loodus
Õppetund: Vedela vee omadused
Puhtal kujul pole veel maitset, lõhna ega värvi, kuid see ei juhtu peaaegu kunagi, sest see lahustab aktiivselt enamiku aineid endas ja ühineb nende osakestega. Samuti võib vesi tungida erinevatesse kehadesse (teadlased on leidnud vett isegi kividest).
Kui täidate klaasi kraanist veega, tundub see puhas. Kuid tegelikult on see paljude ainete lahus, mille hulgas on gaase (hapnik, argoon, lämmastik, süsinikdioksiid), õhus sisalduvad erinevad lisandid, pinnasest lahustunud soolad, veetorudest pärit raud, väikseim lahustumata tolm. osakesed jne.
Kui kannate kraanivee tilgad pipetiga puhtale klaasile ja lasete sellel aurustuda, jäävad vaevumärgatavad laigud.
Jõgede ja ojade vesi, enamik järvi sisaldab mitmesuguseid lisandeid, näiteks lahustunud sooli. Kuid neid on vähe, sest see vesi on mage.
Vesi voolab maa peal ja maa all, täidab ojasid, järvi, jõgesid, meresid ja ookeane, loob maa-aluseid paleesid.
Kergesti lahustuvate ainete kaudu tungib vesi sügavale maa alla, võttes need endaga kaasa ning kivimite pragude ja pragude kaudu, moodustades maa-aluseid koopaid, tilgub nende kaarest, luues veidraid skulptuure. Miljardid veepiisad aurustuvad sadade aastate jooksul ning vees lahustunud ained (soolad, lubjakivid) settivad koopa võlvidele, moodustades kivijääpurikad, mida nimetatakse stalaktiitideks.
Sarnaseid moodustisi koopapõhjas nimetatakse stalagmiitideks.
Ja kui stalaktiit ja stalagmiit kasvavad kokku, moodustades kivisamba, nimetatakse seda stalagnaadiks.
Jõel jää triivi jälgides näeme vett tahkes (jää ja lumi), vedelas (selle all voolav) ja gaasilises olekus (õhku tõusevad väikseimad veeosakesed, mida nimetatakse ka veeauruks).
Vesi võib korraga olla kõigis kolmes olekus: õhus on alati veeauru ja pilvi, mis koosnevad veepiiskadest ja jääkristallidest.
Veeaur on nähtamatu, kuid seda saab hõlpsasti tuvastada, kui jätta tunniks ajaks sooja ruumi külmkappi jahutatud veeklaas, mille seintele tekivad koheselt veepiisad. Kokkupuutel klaasi külmade seintega muutub õhus sisalduv veeaur veepiiskadeks ja settib klaasi pinnale.
Riis. 11. Kondensatsioon külma klaasi seintel ()
Samal põhjusel uduneb see külmal aastaajal sisemine pool aknaklaas. Külm õhk ei saa sisaldada nii palju veeauru kui soe õhk, mistõttu osa sellest kondenseerub – muutub veepiiskadeks.
Taevas lendava lennuki taga olev valge jälg on samuti vee kondenseerumise tagajärg.
Kui tuua huultele peegel ja välja hingata, jäävad selle pinnale pisikesed veepiisad, see tõestab, et hingates hingab inimene koos õhuga veeauru sisse.
Kuumutamisel vesi "paisub". Seda võib tõestada lihtne katse: klaastoru lasti veega kolbi ja mõõdeti veetaset selles; seejärel lasti kolb sooja veega anumasse ja pärast vee soojendamist mõõdeti uuesti taset torus, mis tõusis märgatavalt, kuna kuumutamisel vee maht suureneb.
Riis. 14. Toruga kolb, number 1 ja joon näitavad esialgset veetaset
Riis. 15. Toruga kolb, number 2 ja joon näitavad veetaset kuumutamisel
Jahtudes vesi "pressib kokku". Seda saab tõestada sarnase katsega: antud juhul lasti kolb koos toruga jääga anumasse, pärast jahutamist langes veetase torus esialgsest märgist, kuna vee maht vähenes.
Riis. 16. Toruga kolb, number 3 ja joon näitavad veetaset jahutamise ajal
See juhtub seetõttu, et veeosakesed, molekulid, liiguvad kuumutamisel kiiremini, põrkuvad üksteisega, tõrjuvad üksteist anuma seintelt, suureneb molekulide vaheline kaugus ja seetõttu võtab vedelik suurema mahu. Vee jahutamisel selle osakeste liikumine aeglustub, molekulide vaheline kaugus väheneb ja vedeliku jaoks on vaja väiksemat mahtu.
Riis. 17. Vee molekulid normaaltemperatuuril
Riis. 18. Vee molekulid kuumutamisel
Riis. 19. Vee molekulid jahtumisel
Selliseid omadusi ei oma mitte ainult vesi, vaid ka muud vedelikud (alkohol, elavhõbe, bensiin, petrooleum).
Vedelike selle omaduse teadmine viis termomeetri (termomeetri) leiutamiseni, mis kasutab alkoholi või elavhõbedat.
Külmumisel vesi paisub. Seda saab tõestada, kui ääreni veega täidetud anum katta lõdvalt kaanega ja asetada sügavkülma, mõne aja pärast näeme, et tekkinud jää tõstab kaane, väljudes anumast.
Seda omadust arvestatakse veetorude paigaldamisel, mis tuleb isoleerida nii, et jäätumisel veest tekkinud jää torusid ei lõhuks.
Looduses võib külmutav vesi mägesid hävitada: kui vesi koguneb sügisel kivide pragudesse, siis talvel see jäätub ning jää survel, mis võtab enda alla suurema ruumala kui vesi, millest see tekkis, tekivad kivid pragusid ja kollaps.
Teepragudes külmunud vesi viib asfaltkatte hävimiseni.
Puutüvedel olevad volte meenutavad pikad rihmikud on haavad, mis on tekkinud puidu rebenemisest selles külmuva puumahla survel. Seetõttu on külmadel talvedel kuulda pargis või metsas puude praksumist.
- Vahrušev A.A., Danilov D.D. Maailm 3. M.: Ballas.
- Dmitrieva N.Ya., Kazakov A.N. Maailm ümber 3. M .: Kirjastus "Fedorov".
- Pleshakov A.A. Ümbritsev maailm 3. M .: Valgustumine.
- Pedagoogiliste ideede festival ().
- Teadus ja haridus ().
- Avalik klass ().
- Tee lühike test (4 küsimust kolme vastusega) teemal "Vesi meie ümber".
- Tehke väike katse: klaas väga külm vesi pane soojas toas lauale. Kirjeldage, mis juhtub, selgitage, miks.
- *Joonistada veemolekulide liikumist kuumutatud, normaalses ja jahutatud olekus. Vajadusel kirjutage oma joonisele pealdised.
Veeküttesüsteemides kasutatakse vett soojuse ülekandmiseks selle generaatorist tarbijale.
Vee kõige olulisemad omadused on:
soojusmahtuvus;
mahu muutus kütmisel ja jahutamisel;
keemisnäitajad koos välisrõhu muutustega;
kavitatsioon.
Kaaluge andmeid füüsikalised omadused vesi.
Erisoojus
Iga jahutusvedeliku oluline omadus on selle soojusmahtuvus. Kui väljendada seda jahutusvedeliku massi ja temperatuuri erinevusena, saame erisoojusvõimsuse. See on tähistatud tähega c ja sellel on mõõde kJ/(kg K)
Erisoojus on soojushulk, mis tuleb üle kanda 1 kg ainele (näiteks veele), et seda kuumutada 1 °C võrra. Ja vastupidi, aine eraldab jahutamisel sama palju energiat. Vee keskmine erisoojusmaht vahemikus 0 °C kuni 100 °C on:
c = 4,19 kJ/(kg K) või c = 1,16 Wh/(kg K)
Neeldunud või vabanenud soojuse hulk K keeles väljendatud J või kJ, oleneb massist m keeles väljendatud kg, erisoojusmaht c ja temperatuuri erinevus, väljendatuna K.
Helitugevus üles ja alla
Kõik looduslikud materjalid paisuvad kuumutamisel ja tõmbuvad kokku jahutamisel. Ainus erand sellest reeglist on vesi. Seda ainulaadset omadust nimetatakse vee anomaaliaks. Vee suurim tihedus on +4 °C juures, mille juures 1 dm3 = 1 l on massiga 1 kg.
Kui sellest punktist vett soojendada või jahutada, suureneb selle maht, mis tähendab tiheduse vähenemist, st vesi muutub heledamaks. Seda on selgelt näha ülevoolupunktiga paagi näitel. Paagis on täpselt 1000 cm3 vett temperatuuril +4 °C. Kui vesi on kuumutatud, valatakse teatud kogus paagist mõõtenõusse. Kui vesi kuumutada temperatuurini 90 °C, siis kallab mõõtenõusse täpselt 35,95 cm3, mis vastab 34,7 g. Vesi paisub ka siis, kui seda jahutada alla +4 °C.
Selle jõgede ja järvede veeanomaalia tõttu külmub talvel ülemine kiht. Samal põhjusel hõljub pinnal jää ja kevadpäike võib selle sulatada. Seda ei juhtuks, kui jää oleks veest raskem ja vajuks põhja.
Ülevoolupunktiga reservuaar
Selline laienemisomadus võib aga olla ohtlik. Näiteks võivad autode mootorid ja veepumbad lõhkeda, kui neis olev vesi jäätub. Selle vältimiseks lisatakse veele lisaaineid, mis takistavad selle külmumist. Küttesüsteemides kasutatakse sageli glükoole; vt vee ja glükooli suhte kohta tootja spetsifikatsiooni.
Keeva vee omadused
Kui vett kuumutada avatud anumas, keeb see 100°C juures. Kui mõõta keeva vee temperatuuri, selgub, et see jääb 100 ° C juurde, kuni viimane tilk on aurustunud. Seega kasutatakse pidevat soojustarbimist vee täielikuks aurustumiseks, st selle agregatsiooniseisundi muutmiseks.
Seda energiat nimetatakse ka varjatud (latentseks) soojuseks. Kui soojusvarustus jätkub, hakkab tekkiva auru temperatuur uuesti tõusma.
Kirjeldatud protsess on antud õhurõhul 101,3 kPa veepinnal. Mis tahes muu õhurõhu korral nihkub vee keemistemperatuur 100 °C-lt.
Kui korrataks kirjeldatud katset 3000 m kõrgusel – näiteks Zugspitzel, Saksamaa kõrgeimal tipul –, avastaksime, et sealne vesi keeb juba 90 °C juures. Sellise käitumise põhjuseks on atmosfäärirõhu langus koos kõrgusega.
Mida madalam on rõhk vee pinnal, seda madalam on keemistemperatuur. Vastupidi, keemistemperatuur on kõrgem, kui rõhk vee pinnale suureneb. Seda omadust kasutatakse näiteks kiirkeedukatel.
Graafik näitab vee keemistemperatuuri sõltuvust rõhust. Küttesüsteemide rõhku suurendatakse teadlikult. See aitab vältida gaasimullide teket kriitilistes töötingimustes ja välistab ka välisõhu sisenemise süsteemi.
Vee paisumine kuumutamisel ja kaitse ülerõhu eest
Sooja vee küttesüsteemid töötavad veetemperatuuril kuni 90 °C. Tavaliselt täidetakse süsteem 15°C veega, mis kuumutamisel paisub. See mahu suurenemine ei tohi põhjustada ülerõhu ja vedeliku ülevoolu.
Kui suvel küte välja lülitada, taastub veekogus algsele väärtusele. Seega, et tagada vee takistamatu paisumine, on vaja paigaldada piisavalt suur paak.
Vanadel küttesüsteemidel olid avatud paisupaagid. Need asusid alati torujuhtme kõrgeima lõigu kohal. Kui temperatuur süsteemis tõuseb, põhjustades vee paisumist, tõuseb ka paagi tase. Temperatuuri langedes see vastavalt vähenes.
Kaasaegsetes küttesüsteemides kasutatakse membraani paisupaake (MBV). Kui rõhk süsteemis suureneb, ei tohi rõhk torustikes ja süsteemi muudes elementides lasta tõusta üle piirväärtuse.
Seetõttu on iga küttesüsteemi eelduseks kaitseklapi olemasolu.
Kui rõhk tõuseb üle normi, peab kaitseklapp avanema ja tühjendama liigse veekoguse, mida paisupaak ei mahuta. Hoolikalt kavandatud ja hooldatud süsteemis ei tohiks aga sellist kriitilist seisundit kunagi tekkida.
Kõik need kaalutlused ei võta arvesse asjaolu, et tsirkulatsioonipump suurendab veelgi rõhku süsteemis. Seos maksimaalse veetemperatuuri, valitud pumba, paisupaagi suuruse ja rõhualandusklapi seadistuse vahel tuleb hoolikalt kindlaks määrata. Süsteemi elementide juhuslik valik - isegi nende maksumuse alusel - on antud juhul vastuvõetamatu.
Diafragma paisupaak tarnitakse lämmastikuga täidetud. Algrõhku membraani paisupaagis tuleb reguleerida sõltuvalt küttesüsteemist. Küttesüsteemist paisuv vesi siseneb paaki ja surub läbi membraani gaasikambri. Gaasid võivad kokku suruda, aga vedelikud mitte.
Surve
Surve tuvastamine
Rõhk on anumates, torustikes mõõdetud vedelike ja gaaside staatiline rõhk atmosfäärirõhu suhtes (Pa, mbar, bar).
Staatiline rõhk
Staatiline rõhk on seisva vedeliku rõhk.
Staatiline rõhk = tase üle vastava mõõtepunkti + algrõhk paisupaagis.
dünaamiline rõhk
Dünaamiline rõhk on liikuva vedeliku voolu rõhk. Pumba tühjendusrõhk See on tsentrifugaalpumba väljalaskerõhk selle töötamise ajal.
Rõhulangus
Tsentrifugaalpumba poolt välja töötatud rõhk süsteemi kogutakistuse ületamiseks. Seda mõõdetakse tsentrifugaalpumba sisse- ja väljalaskeava vahel.
Töörõhk
Pumba töötamise ajal süsteemis olev rõhk. Lubatud töörõhk Pumba ja süsteemi ohutu käitamise tingimustest lubatud töörõhu maksimaalne väärtus.
kavitatsioon
kavitatsioon- see on gaasimullide moodustumine, mis on tingitud kohaliku rõhu ilmnemisest, mis on alla pumbatava vedeliku aurustumise rõhu tiiviku sisselaskeavas. See viib jõudluse (pea) ja efektiivsuse vähenemiseni ning põhjustab müra ja pumba sisemiste osade materjali hävimist. Õhumullide kokkuvarisemise tõttu kõrgema rõhuga piirkondades (näiteks tiiviku väljalaskeava juures) põhjustavad mikroskoopilised plahvatused rõhulööke, mis võivad kahjustada või hävitada hüdrosüsteemi. Esimene märk sellest on müra tiivikus ja selle erosioon.
Tsentrifugaalpumba oluline parameeter on NPSH (vedelikusamba kõrgus pumba imemisotsiku kohal). See määratleb minimaalse pumba sisselaske rõhu, mida pumba tüüp nõuab kavitatsioonita töötamiseks, st lisarõhk, mis on vajalik mullide moodustumise vältimiseks. NPSH väärtust mõjutavad tiiviku tüüp ja pumba kiirus. Seda parameetrit mõjutavad välistegurid on vedeliku temperatuur, atmosfäärirõhk.
Kavitatsiooni ennetamine
Kavitatsiooni vältimiseks peab vedelik sisenema tsentrifugaalpumba sisselaskeavasse teatud minimaalse imemiskõrguse juures, mis sõltub temperatuurist ja atmosfäärirõhust.
Muud võimalused kavitatsiooni vältimiseks on:
Staatilise rõhu suurenemine
Vedeliku temperatuuri alandamine (aurustumise rõhu PD vähendamine)
Madalama konstantse hüdrostaatilise kõrgusega pumba valimine (minimaalne imemiskõrgus, NPSH)
Ettevõtte "Agrovodkom" spetsialistid aitavad teil hea meelega parima pumba valiku üle otsustada. Võta meiega ühendust!
|
Aleksander
2013-10-22 09:38:26
[Vastus] [Vasta tsitaadiga][Tühista vastus]
|
Küsimusele Miks vesi jahutamisel mahult paisub, kui teised ained jahutamisel kokku tõmbuvad? antud autori poolt Pavel Anufriev parim vastus on Jahutades käitub vesi alguses nagu paljud teised ühendid: see kondenseerub järk-järgult – see vähendab selle erimahtu. Kuid 4 oC juures (täpsemalt 3,98 °C juures) saabub kriis - struktuursed ümberkorraldused ja temperatuuri edasise langusega vee maht enam ei vähene, vaid suureneb. Normaalsetes tingimustes alla 0 ° C jahutamisel vesi kristalliseerub, moodustades jää, mille tihedus on väiksem ja maht on peaaegu 10% suurem kui algse vee maht.
Mahu suurenemine on seletatav sellega, et jää struktuuris on iga molekul ühendatud vesiniksidemetega nelja teise molekuliga. Selle tulemusena moodustub jääfaasis ažuurne struktuur, millel on fikseeritud veemolekulide vahele jäänud „õõnsused“, mis põhjustab kogu külmunud massi olulise paisumise. Jää kristallstruktuur meenutab teemandi struktuuri: iga H2O molekuli ümbritseb neli sellele kõige lähemal asuvat molekuli, mis osalevad vesiniksideme moodustamises ja asuvad sellest samal kaugusel, võrdne 2,76 angströmiga ja paikneb tippudes. korrapärase tetraeedri nurgad, mis on võrdsed 109 ° 28 "( vt joonis.) Madala koordinatsiooninumbri tõttu on jää struktuur võrkjas, mis mõjutab selle madalat tihedust. Jää ažuurne struktuur toob kaasa asjaolu, et selle tihedus, võrdne 916,7 kg / m³ temperatuuril 0 ° C, on madalam kui vee tihedus (999,8 kg/m³) samal temperatuuril.
Seetõttu suurendab jääks muutuv vesi selle mahtu umbes 9%:
Sulamisprotsessis 0 °C juures kaotab ligikaudu 10-15% veest sidemed ühenditega, mistõttu osade molekulide liikuvus suureneb ja need vajuvad nendesse õõnsustesse, mis on rikkad jää lahtise struktuuri poolest. . See seletab jää kokkusurumist sulamisel ja sellega võrreldes tekkiva vee suuremat tihedust, mis suureneb umbes 10%. Võib eeldada, et see väärtus iseloomustab teatud viisil õõnsusse jäänud veemolekulide arvu. Saadud vee tihedus saavutab maksimumi temperatuuril 4 °C ja temperatuuri edasise tõusuga ületab molekulide liikumise suurenemisega kaasnev vee regulaarne paisumine „jäävee“ struktuurilise ümberkorraldamise mõju. ja vee tihedus hakkab tasapisi vähenema.
Vastus alates 2 vastust[guru]
Tere! Siin on valik teemasid, mis sisaldavad vastuseid teie küsimusele: miks vee maht jahtumisel paisub, kui teised ained jahutamisel kokku tõmbuvad?
Vastus alates Paigutaja[algaja]
Vesi ei paisu jahutamisel. alles pärast seda, kui vesi tahkub ja muutub jääks, alles pärast seda suureneb selle maht veemolekulide vahelise kauguse suurenemise tõttu.
Vastus alates mike tiaroff[guru]
vesi ka surub kokku... küsimus on valesti püstitatud. . vesi surub -4 kraadini kokku ja siis paisub... seda nimetatakse faasisiirdeks ja selliste üleminekute ajal käituvad ained täiesti kujuteldamatul viisil ... 100 kraadini kuumutamisel toimub paisumine ja temperatuur ei tõuse kõrgemale, kuid toimub üleminek aurule - ka faasiüleminek ... molekulidevahelised sidemed omandavad muid omadusi - kristalliseerumine algab vees ...
