Gázok áramlása, közegellenállás
Halmazállapotváltozások
Áramlás akkor jön létre a folyadékban vagy gázban nyomáskülönbség jön létre. stacionárius áramlás leírása is könnyebb.
A stacionárius áramlás fontos jellemzője, hogy a cső, meder, vagy vezeték egy adott keresztmetszetén egységnyi idő alatt, mennyi folyadék hald keresztül, mekkora az áramerősség. Az áramerősség a térfogat és az idő hányadosa. Ha patak mellett sétálunk, észre lehet venni, hogy ahol összeszűkül a patak medre, a víz gyorsabban, míg a szélesebb szakaszokon lassabban folyik. Fontos, hogy adott helyen a sebesség fordítottan arányos a cső keresztmetszetével. Ez a folytonossági vagy kontinuitási törvény.
Egy svájci tudós, Daniel Bernoulli elméleti úton mutatta ki az összefüggést a szélsebesség és a nyomáscsökkenés között. A két mennyiség kapcsolata eléggé bonyolult, és bár hasonlít a fordított arányossághoz, nem az.
Ez sok érdekes jelenséggel mutatható be. Ha égő gyertya mellett egy összetekert papírlapból készült csövön keresztül elfújunk, a láng a légáram felé hajlik el. Az is hasonlóan meglepő, hogy két egymástól 1-2 cm-re felfüggesztett papírlap közé fújva, a lapok nem szétnyílnak, hanem összetapadnak. Ezen az elven alapul a kölniszóró is.
A közeg egy testet körülvevő folyadék vagy gáz. A súrlódás miatt a közeg fékező hatást fejt ki a testre: ez a közegellenállás. A közegellenállás erőssége függ a mozgás sebességétől, a keresztmetszettől, és a test alakjától. A közegellenállás csökkentésére áramvonalas testeket készítenek, mint a homlokfelületű cseppalak. A közegellenállást növelni nem áramvonalas testtel lehet, mint a köralak.
Halmazállapotváltozások
Halmazállapotváltozások:
szilárdból folyadékba: olvadás hőfelvétellel jár
szilárdból gázba: szublimáció hőfelvétellel jár
cseppfolyósból szilárdba: fagyás hőleadással jár
cseppfolyósból gázba: forrás hőfelvétellel jár
gázból cseppfolyósba: lecsapódás hőleadással jár
gázból szilárdba: szublimáció hőleadással jár
fontos, hogy a szilárd és folyékony anyagok párolognak (hőfelvétel) !
ez függ a hőmérséklettől, a levegő gőztartalmától és az anyag felszínétől
Az olvadáspont az a hőmérséklet, ameddig az anyag a teljes megolvadás után az idővel arányosan emelkedik. Az olvadásnál befektetett energia lényegében csak a keletkező folyadék tömegétől függ, mégpedig azzal egyenesen arányos: Q = Lo*m, ahol Lo az olvadáshő . Az olvadáshő az anyagra jellemző arányossági tényező, ami megadja, hogy egységnyi tömegű (1 kg) olvadáspontján lévő anyag megolvasztásához mennyi energia szükséges, illetve mennyi energia válik szabaddá 1 kg anyag megfagyásakor. Mértékegysége J/kg.
Azt a hőmérsékletet, amelyen egy folyadék már nem csak a felszínén párolog, hanem a belsejében is elindul a gőzzé alakulás, a buborékképződés, a folyadék forráspontjának nevezzük. Mint a szilárd anyag folyadékká alakulásához, a folyadék gázzá alakulásához is energiát kell befektetni. A befektetett energia egyenesen arányos az átalakuló anyag tömegével. Az arányossági tényező, a forráshő, párolgáshő magadja, hogy egységnyi anyag gőzzé alakításához a forrásponton mennyi hőmennyiségre van szükség: Q = Lf*m. Lf mértékegysége J/kg.
Olvadáskor a legtöbb anyag térfogata nő, fagyáskor csökken.
|