Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Värme, fys.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
och man säger, att vätskan kokar. Från detta ögonblick
stiger ej längre vätskans temperatur; allt det
tillförda värmet åtgår dels till inre arbete vid
ökning af molekylernas afstånd, dels till yttre
arbete, bestående i undanskjutande af det yttre
trycket, så att ångan ernår sin vederbörliga volym,
hvilken i vanliga fall är många gånger större än den
motsvarande vätskans (för mättad vattenånga af 100°
ungefär 1,600 gånger). För gifvet tryck är således
en vätskas kokpunkt en för vätskan karakteristisk
konstant; vi erinra om att 100-punkten å Celsius’
termometerskala just definieras såsom vattnets
kokpunkt vid ett barometerstånd af 700 mm. Likvisst
kunna äfven här särskilda omständigheter fördröja
processens början. Om man först kokar vatten, tills
all luft gått bort, och derpå låter det svalna, kan
man sedan upphetta det ända till omkr. 112°, innan
kokning inträder. Denna blir då explosionsartad,
emedan så mycket ånga bildas på en gång, att
vattnets temperatur åter sänkes till 100°. – Det
för sjelfva ångbildningen behöfliga värmet, det
s. k. latenta ångbildningsvärmet, uppgår för vatten
vid 100° till 534 medelkalorier; det återfås vid den
omvända processen, då mass-enheten ånga öfvergår till
vatten. För att smälta massenheten is af 0°, uppvärma
det bildade vattnet till 100° samt derpå förvandla
det till ånga af samma temperatur åtgå således i
allt 80+ 100 + 534 = 714 kalorier. – Af den
definition, som ofvan gifvits på kokpunkt, finner man
omedelbart, att den bör vara väsentligen beroende på
trycket. En vätska kommer nämligen i kokning vid en
gifven temperatur, om den försättes under ett tryck,
lika med dess ångas maximitryck vid ifrågavarande
temperatur. Ju lägre trycket är, vid dess lägre
temperatur inträder derför en gifven vätskas
kokning. För vatten är sambandet mellan temperatur och
ångans maximitension, eller m. a. o. mellan tryck
och kokpunkt, undersökt af Regnault, såväl för låga
tryck (mindre än 1 atmosfer) som för höga, ända upp
till 27,5 atmosferer, motsvarande 230° temperatur
(jfr Vattenånga). Undersökningarna vid höga tryck
äro af betydelse för ångmaskinsläran, de vid låga
tryck hufvudsakligen för meteorologien. Sjunker
lufttemperaturen under det värde, som motsvarar
mättningsstadiet för den i luften befintliga
vattenångan, uppstår utfällning af vatten i flytande
eller fast form. Vid 0° är vattenångans maximitryck
4,6 mm.; finner man en klar afton trycket af i luften
befintlig vattenånga vara mindre än detta värde,
förefinnes fara för nattfrost, men deremot ej om
trycket nämnvärdt öfverskrider detta värde, ty den
utfällda vattenångans latenta värme håller i senare
fallet lufttemperaturen högre än 0°. För öfrigt har
man på senare tid funnit, att äfven der vid lag en
fördröjning af processen, d. v. s. vattenångans
kondensering, kan ega rum, om luften är fri från
dampartiklar, hvilka tjena som underlag vid
utfällningen af vatten. Ångan kan således under vissa
förhållanden blifva öfvfermättad. – Låter man en
vätska koka under allt högre och högre tryck, minskas
vätskans täthet alltmera på grund af dess utvidgning,
medan deremot den bildade mättade ångans täthet
växer, och man kommer derför till sist till en
temperatur, den s. k. »kritiska temperaturen», vid
hvilken den mättade ångans täthet är lika stor som
vätskans. Dervid upphör den bestämda gränsytan mellan
vätska och ånga; vätskan »flyter» i ångan. För vatten
är denna kritiska temperatur 365° och motsvarande
tryck, det »kritiska trycket», 200 atmosferer. För
kolsyra, som i vanliga fall är gasformig, inträffar
den kritiska temperaturen redan vid 31°; motsvarande
kritiska tryck är 73 atmosferer. Är en kropps
temperatur högre än dess kritiska temperatur, kan den
existera endast i gasformigt tillstånd. Okunnighet om
denna materiens egenskap har varit orsak till att man
ej förr än på senare tid lyckats öfverföra de förr
så kallade permanenta gaserna i vätskeform. Detta
lyckades till sist ungefär samtidigt (i Dec. 1877)
för L. Cailletet i Paris och R. Pictet i Genève
genom användande af högt tryck och låg temperatur i
förening; denna senare åstadkoms genom afdunstning
(kokning) af flytande kolsyra och andra ämnen med
ännu lägre kokpunkt. På sista tiden har man lyckats
framställa större mängder af dessa »permanenta» gaser
i flytande form, och man har dervid exempelvis funnit,
att flytande qväfgas vid vanligt tryck kokar vid en
temperatur af – 182° C.
Uppvärmes ånga, som ej befinner sig öfver samma kropp
i vätskeform, blir den hvad man kallar »öfverhettad»,
hvarmed menas endast att inom gifven volym finnes
mindre mängd ånga, än vid ifrågavarande temperatur
volymen kunde innehålla. Ju längre ångan på detta
sätt kommer från mättningsstadiet, dess mer närmar
den sig det s. k. ideella gastillståndet, som
efter det s. k. kinetiska åskådningssättet skulle
karakteriseras deraf att molekylerna kommit på så
stora afstånd från hvarandra, att deras inbördes
attraktion blifvit omärklig. De röra sig derför
i rätliniga banor, tills de stöta mot hvarandra
eller mot det inneslutande kärlets väggar; dessa
oupphörliga stötar gifva upphof till gasens tryck. Ur
detta åskådningssätt kan man teoretiskt härleda de
ideella gasernas s. k. tillståndseqvation:
pv = RT,
der p betecknar gasens tryck, v volymen af
mass-enheten, R en för gasen karakteristisk konstant
och T temperaturen räknad från den s. k. absoluta
nollpunkten, hvilken enligt Regnaults bestämning
af gasernas utvidgningskoefficient skulle ligga
vid – 273° C. Tillståndseqvationen fordrar, att
för T = 0 äfven p = 0, d. v. s. gasmolekylerna
i hvila. Emellertid måste dervid anmärkas, att,
ehuru samma tillstånds-eqvation erhålles äfven genom
kombination af de lagar, som på rent experimentel
väg funnits af Boyle (och Mariotte) för sambandet
mellan volym och tryck och af Gay-Lussac för
gasernas utvidgning – och hvilka lagar af sina
upptäckare ansågos exakta –, likväl ingen af de
verkliga gaserna fullt exakt tillfredsställer denna
tillståndseqvation. Detta hindrar ej, att den kan
i praktiken användas för smärre ändringar af de
föränderliga: tryck, temperatur och volym.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
