+7 (919) 994-41-63 
E-mail:
Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Какая термоголовка лучше жидкостная или твердотельная: Какая термостатическая головка лучше? — valtec_expert — LiveJournal

Содержание

виды, принцип работы + правила установки

Такое устройство, как термоголовка для радиатора отопления, предназначено для регулировки температуры обогрева. С ее помощью можно более рационально расходовать теплоноситель и экономить средства.

Гарантированный эффект от использования — правильный выбор. Для этого необходимо владеть максимумом информации об этих устройствах.

Из этой статьи вы узнаете о существующих видах термоголовок, устройстве, принципе работы и правилах их монтажа на радиаторы. Также мы приведем основные критерии, влияющие на выбор, и кратко рассмотрим лучших производителей подобного оборудования.

Содержание статьи:

  • Особенности строения термоголовки
  • Виды термоголовок и принцип их работы
    • Что представляют собой ручные термоголовки?
    • Особенности механических термоголовок
    • Чем отличаются электронные термоголовки?
  • Правила установки термоголовки
    • Рекомендации по подключению
    • Последовательность монтажа прибора
    • Особенности выполнения настройки
  • По каким критериям выбирать термоголовку?
  • Краткий обзор популярных брендов
    • Место #1 — компания Danfoss
    • Место #2 — бренд Oventrop
    • Место #3 — компания Thermo
    • Место #4 — производитель Caleffi
    • Место #5 — компания Salus
  • Выводы и полезное видео по теме

Особенности строения термоголовки

Самая популярная термоголовка состоит из корпуса, сильфона, стопорного элемента, толкателя, штока (запорного конуса), возвратной пружины, уплотнительных и крепежных элементов.

Количество пропускаемого в радиатор теплоносителя, регулирует клапанное устройство. Этим элементом комплектуют большинство изделий.

Корпус из пластика изготавливают способом горячей штамповки. Он может быть как прозрачным, так и цветным — от белого до черного. Сильфон выполнен из латуни или стали оцинкованной. В большинстве моделей корпус термоголовки для установки на батареи отопления и совместимы.

Самой большой скоростью реакции на колебания температуры обладает такой наполнитель сильфона, как газоконденсат.

Открывать и закрывать шток помогают две пружины из нержавейки. Одна из них возвращает шток в исходное положение после того, как клапан закроется, а вторая — после открытия его

На корпусе в самом верху находится стопорный элемент. Он необходим для фиксации настроек. Если настройки длительный период не менялись или же подвижные элементы устройства бездействовали, они могут прикипеть.

Для борьбы с этим явлением специалисты рекомендуют демонтировать термоголовки из клапанов, как только закончится отопительный сезон. Когда терморегулирующая арматура рассчитана на давление от 4 атм, вероятность прикипания значительно уменьшается.

Существует такое понятие, как «гестезис» головки. Чем он меньше, тем более быстрая реакция прибора на изменение температуры.

Виды термоголовок и принцип их работы

Термоголовки относятся к запорно-регулирующей арматуре.

Существует три вида термостатических головок:

  • ручные;
  • механические;
  • электронные.

Функции во всех одинаковые, но способы реализации отличаются. В зависимости от последнего параметра они обладают разными возможностями.

Что представляют собой ручные термоголовки?

По конструктивному исполнению термостатические головки дублируют стандартный кран. Путем поворота регулятора, можно регулировать объем теплоносителя, транспортируемого по трубопроводной магистрали.

Настроив термостат всего на 1° ниже, за год вы сможете сэкономить 6% от суммы, которую вам приходится платить за электроэнергию за год

Монтируют их вместо по противоположным сторонам от радиатора. Они надежные и недорогие, но управлять ими придется вручную, а крутить каждый раз вентиль, полагаясь исключительно на свои ощущения, не очень комфортно. В основном такие термоголовки устанавливают на чугунные батареи.

Если переключать шток клапана несколько раз в день, маховик вентиля ослабнет. В результате термоголовка быстро выйдет из строя.

Особенности механических термоголовок

Термоголовки механического типа имеют более сложную конструкцию и установленную температуру они поддерживают в автоматическом режиме.

В основе устройства — сильфон в виде небольшого гибкого цилиндра. Внутри него температурный агент в жидком либо газообразном виде. Как правило, он обладает высоким значением коэффициента теплового расширения.

Как только заданный температурный показатель превышает норму, под влиянием внутренней среды, сильно увеличившейся в объеме, шток начинает двигаться.

В результате сечение проходного канала термоголовки сужается. При этом происходит уменьшение пропускной способности батареи, а, следовательно, и температуры теплоносителя до установленных параметров.

По мере остывания жидкости или газа в сильфоне, цилиндр теряет свой объем. Шток поднимается, увеличивая дозу теплоносителя, проходящего через радиатор. Последний понемногу разогревается, равновесие системы восстанавливается и все начинается сначала.

Положительный результат будет только тогда, когда терморегуляторы имеются во всех комнатах и на каждом радиаторе.

Более популярны устройства с сильфонами, наполненными жидкостью. Хотя у газов реакция и более быстрая, но технология их производства довольно сложная, а разница в точности измерения составляет всего 0,5%.

Механический регулятор в использовании более удобен, чем ручной. Он полностью отвечает за микроклимат в помещении. Существует много моделей такого термоклапана, отличающихся друг от друга способом подачи сигнала

Термостатическую головку монтируют так, чтобы она была ориентирована в сторону помещения. Это повысит точность измерения температуры.

Если для такой установки нет условий, монтируют терморегулятор с выносным датчиком. С термоголовкой его соединяет капиллярная трубка длиной от 2 до 3 м.

Целесообразность применения выносного датчика обусловлена следующими обстоятельствами:

  1. Отопительный прибор помещен в нишу.
  2. Радиатор имеет размер в глубину 160 мм.
  3. Термоголовка скрыта за жалюзи.
  4. Большая ширина подоконника над радиатором, при том что дистанция между ним и верхом батареи меньше 100 мм.
  5. Устройство балансировки расположено вертикально.

Все манипуляции с радиатором будут выполняться с ориентацией на температуру в комнате.

Чем отличаются электронные термоголовки?

Так как, кроме электроники, в таком терморегуляторе имеются батарейки (2 шт.), по размерам он превосходит предыдущие. Шток здесь движется под влиянием микропроцессора.

У этих приборов большой комплект дополнительных функций. Так, они могут выставлять температуру по часам — ночью в комнате будет прохладней, а к утру температура повысится.

Есть возможность программировать температурные показатели по отдельным дням недели. Не снижая уровень комфорта, можно значительно экономить на обогреве дома.

Хотя заряда батарей достаточно для эксплуатации на протяжении нескольких лет, за ними все же нужно следить. Но главный минус не в этом, а в высокой цене электронных термоголовок.

На фото термоголовка с выносным вариантом датчика. Он ограничивает температуру до установленного значения. Регулировка возможна в пределах от 60 до 90°

Если на радиатор установлен , термоголовка будет бесполезной. В этом случае потребуется регулятор с датчиком, фиксирующим внешнюю температуру.

Правила установки термоголовки

Место подключения при установке термоголовки на радиатор не зависит от ее вида. В любом случае это труба, напрямую подающая теплоноситель к батарее.

Чтобы устройство работало корректно, вокруг него беспрерывно должен циркулировать воздух.

Рекомендации по подключению

Каждый производитель дает рекомендации по поводу подключения термоголовки.

Несмотря на это, существуют и общие условия монтажа:

  1. Корпус должен быть защищен от прямых ультрафиолетовых лучей. В противном случае прибор будет работать неточно.
  2. Термоголовка должна быть открыта. Ее не следует скрывать никакими защитными коробами, мебелью.
  3. Нельзя, чтобы устройство находилось над трубами отопления. В этом случае будет несоответствие между температурой в помещении и зоной вокруг головки.
  4. Если устройство практически изолировано, нужно устроить или поставить перепускной клапан в районе подающей трубы и обратки.
  5. Подсоединяемый трубопровод не должен оказывать давление на корпус клапана.

Во время монтажа регулятор термоголовки нужно установить на максимум. Это обеспечит правильную работу устройства. Непосредственно перед установкой движение воды или другого в контуре нужно перекрыть, затем слить.

Устанавливать термоголовку вертикально запрещено. Она должна располагаться параллельно полу. Такое положение гарантирует, что на нее не оказывает влияния теплый воздух

Последовательность монтажа прибора

Монтаж нужно начать с обрезки труб, которую выполняют, отступив немного от радиатора. Следующий шаг — демонтаж существующей запорной арматуры. Далее, отделяют хвостовики от клапанов и ввинчивают их в пробки радиатора.

Монтируют на место обвязку, предварительно собрав ее, соединяют трубы. Остается отрегулировать температуру путем поворота ручки термостата до тех пор, пока насечки не совпадут с имеющимися метками на корпусе, соответствующими определенной температуре.

Не рекомендуется перетягивать гайки крепления термоголовки, т.к. материалы, из которых она изготовлена, довольно мягкие. Для этого лучше применить динамометрический ключ

Важно, чтобы стрелка на корпусе показывала в сторону потока горячего теплоносителя в системе. В противном случае работа проделана напрасно, работать ничего не будет. Устанавливать термоголовку можно как на входе, так и на выходе.

Нельзя пренебрегать рекомендациями производителей по поводу уровня установки прибора, поскольку он откалиброван на температурный режим на этой высоте. В основном это 0,4 – 0,6 м от пола.

Но не все батареи имеют верхнюю подачу, она бывает и нижней. Если нет образца, подходящего по высоте, выход в настройке термоголовки на более низкую температуру.

Поскольку у пола более прохладно, а прибор настроен на температуру, которая должна быть у верхнего края батареи, в помещении будет жарко. Чтобы не делать этого, можно установить термоголовку с выносным датчиком. Есть и такой вариант, как самостоятельная настройка регулятора.

Особенности выполнения настройки

Для нормальной работы устройства нужна предварительная настройка. Перед этим включают отопление и изолируют комнату, закрыв дверь.

В определенной точке устанавливают термометр и приступают к выполнению настройки:

  1. Поворачивают термоголовку в левую сторону до упора с тем, чтобы течение теплоносителя было полностью открыто.
  2. Ждут пока температура повысится на 5-6° по сравнению с исходной.
  3. Поворачивают головку до упора вправо.
  4. Когда температура упадет до нужной величины, вентиль постепенно откручивают. Останавливают вращение, при появлении шума в радиаторе и потеплении корпуса.

Последнее положение термоголовки соответствует комфортной температуре. Она и будет постоянно поддерживаться.

В конструкцию электронных термоголовок заложены встроенные программы. Они дают возможность настраивать температуру с большой точностью — вплоть до 1 градуса

Описанная последовательность подходит для большинства приборов. Если она и отличается, то выполнить ее несложно, поскольку в паспорте все подробно расписано.

По каким критериям выбирать термоголовку?

Терморегулирующие приспособления выпускают многие производители.

Чтобы сделать правильный выбор, нужно руководствоваться следующими критериями:

  1. Термоклапан, к которому головка будет крепиться. Поскольку соединение может быть клипсовое либо резьбовое, нужно обратить внимание на этот момент. Если производитель один и тот же, проблем не будет.
  2. Вид резьбового соединения на самой головке. Оно может быть в виде гайки со шторками или просто круглое. В первом случае при монтаже нужен дополнительный инструмент для обжатия соединения. Во втором — все намного проще.
  3. Наличие «юбки». С ней головка смотрится лучше, т.к. она закрывает рабочую область.
  4. Материал изготовления. Наиболее дешевыми являются термоголовки в пластиковом корпусе. У дорогих моделей корпус металлический.
  5. Качество пластика. Некоторые производители с целью удешевления своих изделий, используют самый дешевый вид пластика. От этого страдает прочность конструкции, а со временем пластик желтеет и теряет свой эстетический вид.
  6. Тип рабочего элемента. Выбор придется делать между жидким, газовым, электронным и парафиновым.
  7. Плавность вращения. Рукоятка должна вращаться плавно. Это является признаком хорошего качества. Всякие потрескивания, скрипы и заедания указывают на не совсем качественный продукт.
  8. Градуировка и длина шкалы. У большинства моделей она находится в диапазоне +5 — +30 °C. Если шкала делений расположена по всему периметру головки, она может быстро стереться.
  9. Наличие антивандального кожуха. Он защищает от несанкционированного доступа к настройкам.
  10. Дизайн. Так как термоголовки в основном располагаются на виду, важен их внешний вид и цветовое решение.

Готовый комплект, состоящий из термоклапана и термоголовки приобретать не обязательно. Эти устройства можно купить по отдельности.

Газонаполненный сильфон не слишком чувствительный к сторонним источникам тепла. Это несомненный плюс, но стоимость у него намного выше, чем у жидкостного сильфона

Термоголовка, оснащенная автоматикой, во много выигрывает, но она не всегда эффективна. Нет смысла монтировать ее на . Материал этот очень теплоемкий, а так как масса батареи большая, она обладает большой инертностью. Корректно работать здесь сможет работать только ручной тип головки.

Краткий обзор популярных брендов

Верным решением при покупке термоголовки будет ориентация на авторитетных производителей. Незнакомый товарный знак с неизвестной историей — это большой риск потратить деньги попусту.

Смело можно приобретать продукцию таких производителей, как Dunfoss, Oventrop, Caleffi, Salus и других известных фирм.

Место #1 — компания Danfoss

Более 60 лет выпускает термоголовки концерн Danfoss. Это датский производитель, по его лицензии изделия производят и в России.

Ассортимент оборудования для автоматизации систем отопления у концерна Данфос богат и отвечает передовым технологиям. Управлять работой и настраивать термоголовки можно дистанционно, используя смартфон для этого

Наиболее часто спрашивают термоголовку RTS Everis. Это сильфонное изделие с наполнителем в виде жидкости. Путем прямой фиксации сопрягается с фирменными термоклапанами. Для других необходим адаптер.

Тест существующих видов термоголовок бренда в следующем видеоролике:

Место #2 — бренд Oventrop

Большим спросом у потребителей пользуются термоголовки Oventrop линейки Uni. Они укомплектованы жидкостным сильфоном. С термоклапаном соединяются при помощи накидной гайки. Температуру можно установить в пределах +7 — +28 °C.

Существует возможность полного закрытия. Рассчитаны головки на предельную температуру в системе +100 — +120 °C — именно такие характеристики указывает производитель в сопроводительной документации.

Головки Oventrop Uni совместимы с другими сантехническими изделиями этой фирмы. Их можно присоединять без адаптера к другим приборам со встроенным клапаном и соответствующей резьбой

Устанавливают их на термостатических вентилях с подходящим соединением. На головках многих серий есть специальная отметка для людей со слабым зрением, антивандальный кожух.

Место #3 — компания Thermo

Высокую оценку дали потребители продукции швейцарской компании Thermo, в частности, модели Royal Thermo RTE 50,30. Она отличается широким регулировочным диапазоном — от +6 до +28 °C, низким значением гистерезиса — 0,55 градусов. Есть и нулевая позиция.

Для корректной работы теплоноситель должен иметь температуру не выше 100 °C. Сопряжение с клапаном — гайка накидная.

Термоголовки компании Thermo отличаются надежностью, качеством сборки. Среди предложений есть модели с выносным датчиком

Место #4 — производитель Caleffi

Итальянский производитель Caleffi поставляет широкий ассортимент радиаторных термоголовок. Модель Caleffi 210000 — программируемая. Она оснащена цифровым жидкокристаллическим индикатором температуры. Кроме значения температуры, он показывает время, дату, установленную дневную программу.

При покупке оборудования для отопительных систем обязательно спрашивайте у продовца сопроводительные документы, гарантию от производителя и инструкцию у продукту

При программировании на неделю можно выставить 3 температурных уровня: «Комфорт», «Экономия», «Антизамерзание». Устанавливают эту головку в тандеме с вентилями Келеффи.

Место #5 — компания Salus

Немецкая фирма Salus также пользуется заслуженной репутацией. К примеру, модель Salus PH 60 — это электронная головка с энергонезависимой памятью, возможностью задавать температурный режим на неделю. Диапазон температур — +5 — +40 °C.

Электропитание осуществляется от 2 элементов АА. Дисплей имеет функцию подсветки и вывода на экран температурных параметров, а также уровня заряда элементов.

Новая разработка — мини-термоголовка беспроводная, питающаяся от батареек. Управлять устройством можно через компьютер или смартфон, предварительно скачав приложение «Умный дом»

Технические новинки не перестают радовать пользователей — беспроводные термоголовки позволяют владельцу создавать комфортный микроклимат в помещении, находясь при этом в другом конце города или другой стране. И все это становится возможным, если интегрировать устройство в систему или скачать фирменное приложение.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство и назначение термоголовки детально рассмотрено в следующем видеоролике:

Стоит ли устанавливать термоголовку на батареи? Об этом детально рассказывает один из пользователей в своем в видеообзоре:

Термостатический клапан и головка в действии:

Отопительный контур с термоголовкой более удобен в использовании. Этот прибор увеличивает срок эксплуатации оборудования, входящего в систему отопления, повышает уровень его пожаробезопасности.

Если исходить из пользы этих сравнительно простых приборов и их 20-летнего срока службы, стоимость у них небольшая. Чтобы купить изделие действительно качественное, узнайте, есть ли сертификат на выбранный прибор.

А вы используете термоголовки для своего отопительного оборудования? Если да, то поделитесь личным опытом установки и эксплуатации, добавляйте фото, расскажите, довольны ли вы этими устройствами и насколько комфортнее стал микроклимат в вашем доме после монтажа термоголовок.

Если у вас остались вопросы, то не стесняйтесь задавать их в блоке комментариев — наши эксперты и компетентные пользователи постараются максимально доступно осветить сложные моменты.

7.3: Фазовые переходы — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    16107
    • Анонимный
    • LibreTexts
    Цели обучения
    • Определите теплоту, связанную с фазовым переходом.

    Материя может существовать в одном из нескольких различных состояний, включая газ, жидкость или твердое состояние. Количество энергии в молекулах материи определяет состояние материи .

    • Газ — это состояние вещества, в котором атомы или молекулы обладают достаточной энергией для свободного движения. Молекулы вступают в контакт друг с другом только тогда, когда они случайным образом сталкиваются.
    • А жидкость — это состояние материи, при котором атомы или молекулы постоянно находятся в контакте, но обладают достаточной энергией, чтобы постоянно менять положение относительно друг друга.
    • Твердое тело — это состояние вещества, в котором атомы или молекулы не имеют достаточно энергии для движения. Они постоянно соприкасаются и находятся в фиксированных положениях друг относительно друга.
    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Состояние материи. Во всех трех сосудах находится вещество одинаковой массы, но вещества находятся в разных состояниях. В левом контейнере вещество представляет собой газ, который распространился, чтобы заполнить свой контейнер. Он принимает как форму, так и объем сосуда.
    В среднем сосуде вещество представляет собой жидкость, которая растеклась, приняв форму своего сосуда, но не объем. В правом сосуде вещество представляет собой твердое тело, которое не принимает ни форму, ни объем своего сосуда.

    Следующие изменения состояния:

    Изменения состояния
    Твердое → Жидкое Плавление или сплавление
    Жидкость → Газ Испарение
    Жидкость → Твердое вещество Замораживание
    Газ → Жидкость Конденсат
    Твердое вещество → Газ    		 Сублимация
    • Если к веществу добавляется тепло, например, при плавлении, испарении и сублимации, процесс является эндотермическим . В этом случае тепло увеличивает скорость молекул, заставляя их двигаться быстрее (примеры: твердое тело превращается в жидкость, жидкость превращается в газ, твердое тело превращается в газ).
    • Если теплота отводится от вещества, например, при замерзании и конденсации, то процесс экзотермический . В этом случае тепло снижает скорость молекул, заставляя их двигаться медленнее (примеры: из жидкости в твердое тело, из газа в жидкость). Эти изменения выпустить тепло в окружающую среду.
    • Количество тепла, необходимое для превращения образца из твердого состояния в жидкое, будет таким же, как и для превращения из жидкого состояния в твердое. Отличие только в направлении теплопередачи.
    Пример \(\PageIndex{1}\)

    Пометьте каждый из следующих процессов как эндотермический или экзотермический.

    1. вода кипящая
    2. образование льда на пруду
    Раствор
    1. эндотермический — вы должны поставить кастрюлю с водой на плиту и нагреть ее, чтобы вода закипела. Поскольку вы добавляете тепло/энергию, реакция эндотермическая.
    2. экзотермический — подумайте о том, чтобы вместо этого образовался лед в вашем морозильнике. Вы кладете воду в морозильную камеру, которая забирает тепло у воды, чтобы она замерзла. Поскольку тепло вытягивается из воды, она является экзотермической. Тепло уходит.

    Упражнение \(\PageIndex{1}\)

    Обозначьте каждый из следующих процессов как эндотермический или экзотермический.

    1. конденсация водяного пара
    2. плавка золота
    Ответ

    а. экзотермический

    б. эндотермический

    Фазовый переход — это физический процесс, при котором вещество переходит из одной фазы в другую. Обычно изменение происходит при подводе или отводе тепла при определенной температуре, известной как точка плавления или температура кипения вещества. Температура плавления – это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое (или из жидкого в твердое). Температура кипения – это температура, при которой вещество переходит из жидкости в газ (или из газа в жидкость). Характер фазового перехода зависит от направления переноса тепла. жара идет

    в вещество превращает его из твердого в жидкое или из жидкого в газообразное. Отводя теплоту от , вещество превращает газ в жидкость или жидкость в твердое тело.

    Следует подчеркнуть два ключевых момента. Во-первых, при температуре плавления или кипения вещества одновременно могут существовать две фазы. Возьмите воду (H 2 O) в качестве примера. По шкале Цельсия H 2 O имеет температуру плавления 0°C и температуру кипения 100°C. При 0°C как твердая, так и жидкая фазы H 2 O может сосуществовать. Однако, если добавить тепла, часть твердого H 2 O расплавится и превратится в жидкость H 2 O. Если тепло убрать, произойдет обратное: часть жидкого H 2 O превратится в твердое H 2 O. Аналогичный процесс может происходить при 100°C: добавление тепла увеличивает количество газообразного H 2 O, а отвод тепла увеличивает количество жидкого H 2 O (рис.

    \(\PageIndex{1} \)).

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): Кривая нагрева воды. По мере того, как тепло добавляется к твердой воде, температура увеличивается, пока не достигнет 0 ° C, точки плавления. В этот момент происходит фазовый переход, добавленное тепло переходит в изменение состояния из твердого в жидкое. Только когда этот фазовый переход завершен, температура может повышаться. (CC BY 3.0 Unported; Консорциум муниципальных колледжей по биологическим наукам).

    Вода является хорошим веществом для использования в качестве примера, потому что многие люди уже знакомы с ней. Другие вещества также имеют точки плавления и температуры кипения.

    Во-вторых, как показано на рисунке \(\PageIndex{1}\), температура вещества не изменяется по мере того, как вещество переходит из одной фазы в другую . Другими словами, фазовые переходы являются изотермическими (изотермический означает «постоянная температура»). Опять же, рассмотрим H

    2 O в качестве примера. Твердая вода (лед) может существовать при 0°C. Если ко льду добавить тепло при температуре 0°C, часть твердого вещества превратится в жидкость, которая также находится при 0°C. Помните, что твердая и жидкая фазы H 2 O может сосуществовать при 0°C. Только после того, как все твердое вещество расплавится и превратится в жидкость, подвод тепла изменяет температуру вещества.

    Для каждого фазового перехода вещества существует характерное количество тепла, необходимое для осуществления фазового перехода на грамм (или на моль) материала. Теплота плавления (Δ H fus ) — это количество тепла на грамм (или на моль), необходимое для фазового перехода, происходящего при температуре плавления. Теплота парообразования (Δ

    H vap ) — количество теплоты на грамм (или на моль), необходимое для фазового перехода, происходящего при температуре кипения. Если вам известно общее количество граммов или молей материала, вы можете использовать Δ H fus или Δ H vap для определения общего количества тепла, передаваемого при плавлении или затвердевании, используя следующие выражения:

    \[\text{тепло} = n \times ΔH_{fus} \label{Eq1a} \]

    , где \(n\) — количество молей, а \(ΔH_{fus}\) выражается в энергии на моль или

    \[\text{тепло} = m \times ΔH_{fus} \label{Eq1b} \]

    , где \(m\) — масса в граммах, а \(ΔH_{fus}\) выражается в энергии/грамм.

    Для кипения или конденсации используйте следующие выражения:

    \[\text{тепло} = n \times ΔH_{пар} \label{Eq2a} \]

    , где \(n\) — число молей) и \(ΔH_{пар}\) выражается в энергии/моль или

    \[\text{тепло} = м \times ΔH_{пар} \label{Eq2b} \]

    , где \(m\) — масса в граммах, а \(ΔH_{vap}\) выражается в энергии/грамм.

    Помните, что изменение фазы зависит от направления теплопередачи. Если тепло передается внутрь, твердые тела становятся жидкими, а жидкости становятся твердыми при температурах плавления и кипения соответственно. Если тепло передается наружу, жидкости затвердевают, а газы конденсируются в жидкости. В этих точках нет изменений температуры, как это отражено в приведенных выше уравнениях.

    Пример \(\PageIndex{2}\)

    Сколько тепла необходимо, чтобы растопить 55,8 г льда (твердое тело H 2 O) при 0°C? Теплота плавления H 2 O составляет 79,9 кал/г.

    Решение

    Мы можем использовать взаимосвязь между теплотой и теплотой плавления (уравнение \(\PageIndex{1}\)) для определения того, сколько кал тепла необходимо, чтобы растопить этот лед:

    \[ \begin{ align*} \ce{тепло} &= \ce{m \times ΔH_{fus}} \\[4pt] \mathrm{тепло} &= \mathrm{(55. 8\: \cancel{g})\left(\ dfrac{79.9\: cal}{\cancel{g}}\right)=4,460\: cal} \end{align*} \nonumber \]

    Упражнение \(\PageIndex{2}\)

    Сколько тепла необходимо для испарения 685 г H 2 О при 100°С? Теплота парообразования H 2 O составляет 540 кал/г.

    Ответить

    \[ \begin{align*} \ce{heat} &= \ce{m \times ΔH_{vap}} \\[4pt] \mathrm{heat} &= \mathrm{(685\: \cancel{g })\left(\dfrac{540\: cal}{\cancel{g}}\right)=370,000\: cal} \end{align*} \nonumber \]

    В таблице \(\PageIndex{1}\) перечислены теплоты плавления и испарения некоторых распространенных веществ. Обратите внимание на единицы измерения этих величин; когда вы используете эти значения при решении задач, убедитесь, что другие переменные в вашем расчете выражены в единицах, соответствующих единицам удельной теплоемкости или теплоты плавления и парообразования.

    Таблица \(\PageIndex{1}\): Теплоты плавления и испарения для выбранных веществ
    Вещество ΔH фуз (кал/г) ΔH пар (кал/г)
    алюминий (Al) 94,0 2 602
    золото (золото) 15,3 409
    железо (Fe) 63,2 1 504
    вода (H 2 O) 79,9 540
    хлорид натрия (NaCl) 123,5 691
    этанол (C 2 H 5 OH) 45,2 200,3
    бензол (C 6 H 6 ) 30,4 94,1
    Сублимация

    Существует также фазовый переход, когда твердое тело переходит непосредственно в газ:

    \[\text{твердое} \rightarrow \text{газ} \label{Eq3} \]

    Этот фазовый переход называется сублимация . Каждое вещество имеет характерную теплоту сублимации, связанную с этим процессом. Например, теплота сублимации (Δ 9\circ C} CO_2(г)} \label{Eq4} \]

    Твердый углекислый газ называется сухим льдом, потому что он не проходит через жидкую фазу. Вместо этого он поступает непосредственно в газовую фазу. (Углекислый газ может существовать в жидком состоянии, но только под высоким давлением.) Сухой лед имеет множество практических применений, включая долговременное хранение медицинских образцов.

    Даже при температуре ниже 0°C твердое вещество H 2 O будет медленно возгоняться. Например, тонкий слой снега или инея на земле может медленно исчезать по мере того, как твердая H 2 O возгоняется, даже если температура наружного воздуха может быть ниже точки замерзания воды. Точно так же кубики льда в морозильной камере со временем могут становиться меньше. Несмотря на замерзание, твердая вода медленно возгоняется, повторно отлагаясь на более холодных охлаждающих элементах морозильной камеры, что требует периодического оттаивания (в морозильных камерах без замерзания это повторное отложение сводится к минимуму). Снижение температуры в морозильной камере уменьшит потребность в разморозке.

    При аналогичных обстоятельствах вода также возгоняется из замороженных продуктов (например, мяса или овощей), придавая им непривлекательный пятнистый вид, называемый морозильным ожогом. На самом деле это не «ожог», и еда не обязательно испортилась, хотя и выглядит неаппетитно. Ожог морозильной камеры можно свести к минимуму, снизив температуру в морозильной камере и плотно завернув продукты, чтобы у воды не было места для сублимации.

    • Изменение энергии связано с любым изменением фазы.

    Эта страница под названием 7.3: Фазовые изменения распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 3.0 и была создана, изменена и/или курирована Anonymous с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        Аноним
        Лицензия
        CC BY-NC-SA
        Версия лицензии
        3,0
        Программа OER или Publisher
        Издатель, имя которого нельзя называть
        Показать страницу TOC
        № на стр.
      2. Теги
        1. source@https://2012books.lardbucket.org/books/introduction-to-chemistry-general-organic-and-biological

      Исследование активности тепла и плотности

      Исследование активности тепла и плотности
      вернуться к

      Актуальное

      Есть несколько способов продемонстрировать или изучить концепции тепла и плотность. К ним относятся:

      Ощущение жара:

      A. Зажгите свечу и держите руку на расстоянии примерно 5 дюймов от края пламени. Теперь переместите руку примерно на 5 дюймов над пламенем. какая ты замечаешь? Каково объяснение?

      Если бы воздух был хорошим проводником, разницы бы не было. Однако мы также можем использовать эту демонстрацию, чтобы показать, что тепло поднимается. Поскольку молекулы воздуха нагреваются пламенем, они движутся быстрее. и занимают больше места. Они становятся менее плотными и поэтому поднимаются над более холодными молекулами воздуха.

      Б. Повторите демонстрацию для более впечатляющего результата, удерживая головка деревянной спички примерно в дюйме от пламени в течение примерно десять секунд. (Спичка не загорится.) Затем переместите спичку на такое же расстояние над пламенем. (Спичка загорится.)

      Сравнение жидкостей:

      Заполните одну банку из-под пленки ледяной водой, а вторую один о полный с очень горячей водой. Держите лист белой бумаги за канистрами, чтобы вы могли видеть, что происходит. Добавьте 2-3 лекарства капельницы пищевого красителя в каждую из канистр. (Слегка погрузить пипетка) Что происходит? Почему?

      Тепло заставляет молекулы воды двигаться быстрее. Следовательно пищевой краситель быстрее распределяется по более теплой жидкости.

      Мраморные молекулы:

      Используйте небольшой контейнер, заполненный примерно на 2/3 шариками, как показано на рисунке. Объясните учащимся, что шарики представляют собой молекулы. Держите контейнер и слегка встряхните его, чтобы шарики только вибрировали, но не отдаляйтесь друг от друга.

      Молекулы в твердом состоянии — едва вибрируют и занимать минимальное количество места. Теперь добавьте энергии, встряхнув их еще немного, так что молекулы текут внутри контейнера. Это представляет собой молекулы в жидком состоянии. Они двигаются быстрее и занимают большую количество места. Теперь добавьте еще больше энергии, встряхнув контейнер так, чтобы что шарики отскакивают друг от друга и вылетают из контейнера. Этот представляет переход в газообразное состояние. Молекулы движутся больше быстро и отскакивают друг от друга, занимая еще больше места.

      Обсудите со студентами, как это может быть моделью изменений в молекулярном плотность и движение по мере добавления энергии.

      Концепты: