I kirish II. Asosiy qism

ASOSIY QISM
2.1. Mavhum qaynash jarayonlari va ularning turlari
Mavhum qaynash yoki real qaynash jarayonini tajribada tekshirish asosida quyidagi qonuniyatlar aniqlangan:
1) Qaynash suyuqlikning erkin sirtida hosil bo’ladi va suyuqlik sirti ortishi bilan qaynash ham kuchayadi.
2) Qaynash har qanday temperaturada ham yuz berib turadi va temperatura ko’tarilgani sari kuchaya boradi.
3) Qaynash bug’ molekulalarining tarqalib ketish surati ortishi bilan tezlashadi, masalan, shamolda, ventilyator ta‘sirida qaynash kuchayadi.
4) Qaynash tezligi bosimga teskari proporsional, yani bosim kamayganda qaynash kuchayadi.
5) Qaynash tezligi suyuqlikning kimyoviy tarkibiga bog’liq. Masalan, efir, spirt suvdan tezroq qaynaydi.
Suyuqlik tashqaridan issiqlik olmasdan qaynaganda ichki energiyasi kamayadi, binobarin, suyuqlik soviydi. Yana bir misol, sopol ko’zaga quyilgan suv sopoldan sizib chiqib, sirtini ho’llaydi va bug’lanadi. Natijada idishdagi suvning sovushi sababli issiq kunda ham «muzdek» bo’lib turadi.
Qaynash deb suyuqlik ichidagi to’yintiruvchi bug’ning bosimi suyuqlik erkin sirtidagi tashqi bosimga teng bo’ladigan temperaturadagi intensiv bug’lanish jarayoniga aytiladi.
Suyuqlik qaynash jarayonining sodir bo’lishini qarab chiqaylik. Har qanday sharoitda suv va suyuqliklarning ichida havo pufakchalari mavjuddir. Shunday qilib, suyuqlikning qaynash hodisasi, pufakchalarining suyuqlik ichidagi harakati sababi suyuqliklarning kuchli ajralishidan yoki konveksiyalanishidan iboratdir. Binobarin, suyuqlik hajmi bo’yicha temperatura bir xil va to’yingan bug’ning bosimi tashqi bosimga teng bo’lganda qaynash boshlanadi. Suyuqlik to’yingan bug’ning bosimi tashqi bosimga teng yoki katta bo’lgan temperaturaga qaynash temperaturasi deyiladi.
Suyuqlikdagi pufakchalar bug’lanish markazidan iborat bo’lganligidan, bu markazlar bo’lmasa qaynash jarayoni boshlanmaydi. Shuning uchun bug’lanish markazlari bo’lmagan suyuqliklarin qaynash temperaturasidan ham yuqori temperaturada isitish mumkin. Masalan suvning ichidagi gazi chiqarib yuborilgandan so’ng, suvni 110⁰С gacha isitilsa ham u qaynamaydi. Tajribadan ma‘lumki suyuqlikning qaynash temperaturasi eritilgan moddalarga ham bog’liq. Eritmaning qaynash temperaturasi sof erituvchining temperaturasidan ham orta boradi, masalan toza destirlangan suv 100⁰С temperaturada qaynasa 6,6% tuz eritmali sho’r suv 101⁰С da 25,5 % namakob esa 105⁰С temperaturada qaynaydi.
Suyuqlik ichidagi to’yingan bug’ning bosimi tashqi bosimga tenglashgan sharoitdagi temperaturada qaynash jarayoni boshlanganligi uchun, suyuqlikning qaynash temperaturasi tashqi bosimga bog’liq. Har qanday suyuqlikning qaynash nuqtasida to’yingan bug’ining bosimi normal atmasfera bosimiga, ya‘ni R=760 mm sim ust =1,0132*10⁵ Pa (N/m²) teng bo’lishi kerak.
Ba‘zi suyuqliklarning qaynash temperaturasi quyidagi jadvalda keltirilgan:

Modda	tк ^0 С	Modda	tк ^0 С
Aseton	56,2	Simob	357
Benzin	150	Etil spirti	78
Suv	100	Etil efir	35

Tashqi bosim kamayganda suyuqlikning qaynash temperaturasi kamayadi, aksincha tashqi bosim ortganda suyuqliklarning qaynash temperaturasi ortadi.
O’lchashlarning ko’rsatishicha 10 atm tashqi bosimda suvning qaynash temperaturasi +180⁰С bo’lsa, 33 atm tashqi bosimda esa suvning qaynash temperaturasi +240⁰С ga tengdir. Atmasfera bosim ostida ochiq idishdagi suyuqlikni qaynatilganda o’nga tushirilgan termometrning ko’rsatishi, suyuqlik to’liq bug’lanib ketmaguncha o’zgarmasdan qoladi. Suyuqlikning bug’lanish isiqligi ham moddaning erish issiqligi singari massasiga proporsionaldir.


.

L-proporsionallik koeffisenti.

Solishtirma bug’lanish issiqligini quyidagicha ta‘riflash mumkin:

Solishtirma bug’lanish issiqligi deb, qaynash harorati massasi bir birlikka teng suyuqlikni to’liq bug’ga aylanishi uchun zarur bo’lgan issiqlik miqdoriga son jixatdan teng bo’lgan fizik kattalikka aytiladi. Berilgan suyuqlik uchun solishtirma bug’lanish issiqligi harorat ortishi bilan kamaya boradi. Bunda issiqlik balansi tenglamasini tuzish uchun quydagilar aniqlanadi:

1. 
   Qaynash temperaturasidagi bug’ning kondensasiyalanishidan ajralgan issiqlik miqdori :
   

2. 
   Bug’dan hosil bo’lgan qaynash temperaturasi t_б dagi suyuqlikning 0 temperaturagacha soviganda ajralgan issiqlik miqdori:
   

3. Kalorimetr va suvning boshlang’ich t_б temperaturadagi 0 gacha isiganda olgan isiqlik miqdorlari mos ravishda quydagiga teng bo’ladi:

4. Energiyaning saqlanish qonuniga binoan tekshirilaetgan suyuqlikning chiqargan Q₁ Q₂ issiqlik miqdorlari kalorimetr va suvning olgan Q₃, Q₄ issiqlik miqdoriga teng

Nihoyat bunday suyuqlikning solishtirma bug’lanish issiqligi quydagiga teng bo’ladi:

Amalda suyuqlikning solishtirma bug’lanish issiqligi ko’pincha tajriba yo’li bilan aniqlanadi.
Hozirgi kunda ko’pgina dolzarb muxandislik muammolarni hal etish turli muhitlarda gaz oqimchalari (tizillagan oqimlar) ning tarqalishi bilan uzviy bog’liqdir.