Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Кипение воды. 
Особенности смачивания и растекания каплями жидкости неоднородно нагретых поверхностей различной морфологии. 
Изучение эффекта Лейденфроста

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

С помощью лабораторной горелки мы сможем продолжить повышать температуру. Теперь пузырьки пара становятся столь многочисленными и отрываются от своих трещин так быстро, что они объединяются и образуют столбы пара, которые бурно и хаотически поднимаются вверх, иногда встречая ранее оторвавшиеся «куски» пара. Образование пузырьков и столбов пара называется пузырчатым («зародышевым… Читать ещё >

Кипение воды. Особенности смачивания и растекания каплями жидкости неоднородно нагретых поверхностей различной морфологии. Изучение эффекта Лейденфроста (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Как кипит вода? Из-за обыденности этого явления часто не замечаем многих особенностей. Некоторые особенности очень важны в промышленности, а другие являются основой опасных трюков каскадёров.

Вода при атмосферном давлении кипит при нормальной температуре Ts. Поскольку вода в нижней части нагревателя не имеет прямого контакта с атмосферой, она остаётся жидкой, даже когда перегревается выше температуры Ts на несколько градусов. Во время этого процесса вода постоянно перемешивается, горячая вода поднимается, а холодная опускается. При дальнейшем повышении температуры нижний слой воды начнет испаряться, и молекулы воды будут собираться в маленькие пузырьки пара в сухих трещинах. Эта фаза кипения отмечена отрывистыми звуками, гудением и иногда жужжанием. Вода почти поет о том, как ей не нравится нагреваться. Каждый раз, когда пузырек пара поднимается в более холодную воду, он внезапно исчезает, потому, что пар внутри него конденсируется. При каждом таком исчезновении возникает звуковая волна — гудение, которое вы слышите. Когда температура всей массы воды повысится, пузырьки не смогут исчезнуть, пока они не оторвутся от трещин и не пройдут часть пути к поверхности.

Если вы продолжаете нагрева, шум исчезающих пузырьков становится громче, а потом прекратится. Шум начинает смягчаться, когда вся вода достаточно горячая, чтобы пузырьки пара достигли поверхности, в результате чего они лопаются.

С помощью лабораторной горелки мы сможем продолжить повышать температуру. Теперь пузырьки пара становятся столь многочисленными и отрываются от своих трещин так быстро, что они объединяются и образуют столбы пара, которые бурно и хаотически поднимаются вверх, иногда встречая ранее оторвавшиеся «куски» пара. Образование пузырьков и столбов пара называется пузырчатым («зародышевым») парообразованием — образование и рост пузырьков зависит от трещин, служащих зародышевыми участками. Изображение этого процесса представлено на Рисунке 2.

Если продолжать повышать температуру после стадии столбов и «кусков», парообразование вступает в новую фазу, называемую переходным режимом. Теперь при каждом последующем повышении температуры нагревателя скорость передачи тепла воде уменьшается. Это уменьшение — не парадокс. В переходном режиме большая часть дна нагревательного прибора покрыта слоем пара. Так как водяной пар передает тепло на порядок хуже, чем жидкость, передача тепла воде уменьшается. Чем горячее становится дно сосуда, тем меньше его прямой контакт с водой и тем хуже передача тепла. На практике эта ситуация может оказаться опасной, например, для теплообменника, задача которого — снять тепло с источника. Если допустить, чтобы вода в теплообменнике вошла в переходный режим, источник может опасно перегреться из-за уменьшения отвода тепла.

Образование пузырька в расщелине на дне подложки (a-c), отрывание пузырька(d-e), восхождение пузырька к поверхности(f).

Рис. 2. Образование пузырька в расщелине на дне подложки (a-c), отрывание пузырька (d-e), восхождение пузырька к поверхности (f)

Пусть процесс повышения температуры кастрюли продолжается с помощью лабораторной горелки. В итоге, вся поверхность дна покроется паром, и тепло будет медленно передаваться жидкости над паром в основном путем излучения. Эта фаза называется пленочным кипением.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой