ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ФИЗИКИ, ХИМИИ, ТЕПЛОТЕХНИКИ.

Понятие о физическом теле и веществе.

Все тела в природе могут находиться в трех физических состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. Эти тела состоят из мельчайших частиц - молекул. Молекулы в телах связаны между собой силами взаимного притяжения и находятся в состоянии хаотического движения.

Мерой различных форм движения молекул является энергия. Энергия движения молекул называется внутренней кинетической энергией, а энергия взаимного притяжения молекул - внутренней потенциальной энергией. Сумма внутренних кинетической и потенциальных энергий и составляют внутреннюю энергию тела.

Внутренняя энергия тела может передаваться от одного тела к другому в виде тепла или работы.

Передача энергии в виде тепла происходит без видимого движения тел, а передача энергии в виде работы связана с перемещением тел (в частности с изменением объема тела).

Молекулы любого химического вещества состоят из атомов. Свойства, атомов, входящих в состав молекул определяют свойства химических элементов, входящих в состав вещества.

Химический элемент - вещество, молекула которого состоит из одного вида атомов, В данное время известно 106 химических элементов, которые включены в периодическую таблицу химических элементов, впервые составленную Д.И. Менделеевым в 1869 году. Около 90 элементов существует в природе, остальные получены искусственно.

Химические элементы обозначаются латинскими буквами, например: кислород О_2, углерод С, водород Н, азот N₂ и т.д.

Все вещества бывают простыми или сложными. Вещества молекулы которых состоят из атомов одного вида называются простыми; углерод С, медь Си, алюминий Аl, а т.д.

Вещества, молекулы которых состоят из атомов различного вида, называются сложными.

Например: вода Н₂О. углекислый газ СО₂, метан СН, поваренная соль NаС1.

Состав каждого вещества обозначается химической формулой. Например: вода состав молекулы воды входят два атома водорода Н и один атом кислорода О.

Физические и химические изменения тел.

Физические теля могут претерпевать различные изменения. Если у тела изменяются форма или физическое состояние, но не происходит образование новых веществ, то это физическое изменение. Например: При кипении в котле вода превращается в пар, а при охлаждения из пара снова образуется вода. При таянии льда образуется вода, а при замерзании воды - лед. В этих примерах новых веществ не образуется.

Если изменение вещества происходит с образованием других веществ, то это химическое изменение или химическая реакция. Например: при сжигании любого топлива, (уголь, мазут, газ) в котлах образуются газообразные продукты сгорания (дымовые газы). Химические реакции в котле

Физическое состояние тел

Различают три физических состояния тел: твердое, жидкое и газообразное. Эти состояния тел зависят от сил притяжения между молекулами тела, от расстояния между молекулами и от подвижности молекул.

В котельной практике применяют материалы и вещества, находящиеся в трех состояниях. Например: Оборудование котельных изготовляют и монтируют из твердых тел (металлы и сплавы, кирпич и т.д.). В котлах нагревают воду - жидкое тело, вода превращается в пар - газообразное

тело. В качестве топлива используют уголь - твердое тело, мазут - жидкое тело и природный газ.

 Твердые тела имеют большую силу притяжения между молекулами, малое расстояние между молекулами и малую подвижность молекул. Твердые тела имеют форму и сохраняют свой объем. Для сжатия или разделения твёрдого тела надо приложить определенную силу.

В жидких телах сила притяжения между молекулами значительно меньше, чем у твердых тел, а расстояние между молекулами и их подвижность значительно больше, чем у твердых тел.

Из-за этого жидкости не имеют определенной формы, а принимают форму того сосуда, в котором находятся. Это свойство жидкости используется при контроле за уровнем воды в паровом котле. Если соединить паровой котел с водомерным стеклом, то уровень воды в водомерном стекле будет равен уровню воды в котле. Это принцип сообщающихся сосудов.

Жидкости практически не сжимаются, а объем ее измеряется объемом сосуда (котла), в котором она находится. В газообразных телах (воздух, пар, горючие и дымовые газы) сила притяжения между молекулами очень мала, а расстояние между молекулами и их подвижность очень велики. Поэтому газы имеют большую текучесть, быстро распространяются в пространстве, т.е, летучи. Они не имеют определенного объема и формы, а принимают объем и форму сосуда, в котором находятся. Газы легко сжимаются.

При изменении температуры тела или давления возможен переход тела из одного состояния в другое. Например, металл при нагревании плавится, газ пропан при повышении давления переходит в жидкое состояние. Если воду охладить ниже 0°С, то она превратившись в лёд, разорвет стенки сосуда, в котором находится. Поэтому из неработающих трубопроводов при низких температурах воздуха сливают воду.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: