Чем больше давление тем больше температура

Молекулярная физика. Кипение жидкости

Чем больше давление тем больше температура

Кипение — это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определенной температуре.

В отличие от испарения, которое происходит при любой температуре жидкости, другой вид парообразования — кипение — возможен лишь при совершенно определенной (при данном давлении) температуре — температуре кипения.

При нагревании воды в открытом стеклянном сосуде можно увидеть, что по мере увеличения температуры стенки и дно сосуда покрываются мелкими пузырьками. Они образуются в результате расширения мельчайших пузырьков воздуха, которые существуют в углублениях и микротре­щинах не полностью смачиваемых стенок сосуда.

Пары жидкости, которые находятся внутри пузырьков, являются насыщенными. С ростом температуры давление насыщенных паров возрастает, и пузырьки увеличиваются в размерах. С уве­личением объема пузырьков растет и действующая на них выталкивающая (архимедова) сила.

Под действием этой силы наиболее крупные пузырьки отрываются от стенок сосуда и поднимаются вверх.

Если верхние слои воды еще не успели нагреться до 100 °С, то в такой (более холодной) воде часть водяного пара внутри пузырьков конденсируется и уходит в воду; пузырьки при этом сокращаются в размерах, и сила тяжести заставляет их снова опускаться вниз.

Здесь они опять увеличиваются и вновь начинают всплывать вверх. Попеременное увеличение и уменьшение пузырьков внутри во­ды сопровождается возникновением в ней характерных звуковых волн: закипающая вода шумит.

Когда вся вода прогреется до 100 °С, поднявшиеся вверх пузырьки уже не сокращаются в размерах, а лопаются на поверхности воды, выбрасывая пар наружу. Возникает характерное бульканье — вода кипит.

Кипение начинается после того, как давление насыщенного пара внутри пузырьков сравнивается с давлением в окружающей жидкости.

Во время кипения температура жидкости и пара над ней не меняется. Она сохраняется неизменной до тех пор, пока вся жидкость не выкипит. Это происходит потому, что вся подводимая к жидкости энергия уходит на превращение ее в пар.

Температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения.

Температура кипения зависит от давления, оказываемого на свободную поверхность жидкос­ти. Это объясняется зависимостью давления насыщенного пара от температуры. Пузырек пара растет, пока давление насыщенного пара внутри него немного превосходит давление в жидкости, которое складывается из внешнего давления и гидростатического давления столба жидкости.

Чем больше внешнее давление, тем больше температура кипения.

Всем известно, что вода кипит при температуре 100 ºC. Но не следует забывать, что это справедливо лишь при нормальном атмосферном давлении (примерно 101 кПа). При увеличении дав­ления температура кипения воды возрастает.

Так, например, в кастрюлях-скороварках пищу варят под давлением около 200 кПа. Температура кипения воды при этом достигает 120°С. В воде такой температуры процесс варки происходит значительно быстрее, чем в обычном кипятке.

Этим и объясняется название «скороварка».

И наоборот, уменьшая внешнее давление, мы тем самым понижаем температуру кипения. Напри­мер, в горных районах (на высоте 3 км, где давление составляет 70 кПа) вода кипит при температуре 90 °С.

Поэтому жителям этих районов, использующим такой кипяток, требуется значительно больше времени для приготовления пищи, чем жителям равнин.

А сварить в этом кипятке, например, кури­ное яйцо вообще невозможно, так как при температуре ниже 100 °С белок не сворачивается.

У каждой жидкости своя температура кипения, которая зависит от давления насыщенного пара. Чем выше давление насыщенного пара, тем ниже температура кипения соответствующей жидкости, т. к.

при меньших температурах давление насыщенного пара становится равным атмосферному. Например, при температуре кипения 100 °С давление насыщенных паров воды равно 101 325 Па (760 мм рт. ст.), а паров ртути — всего лишь 117 Па (0,88 мм рт. ст.

). Кипит ртуть при 357°С при нормальном давлении.

Теплота парообразования

Теплота парообразования (теплота испарения) — количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу (при постоянном давлении и постоянной температуре) для полного превращения жидкого вещества в пар.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обра­тить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры, называется удельной теплотой парообразования.

Удельную теплоту парообразования обозначают буквой r и измеряют в джоулях на килограмм (Дж/кг).

Количество теплоты, необходимое для парообразования (или выделяющееся при конденса­ции). Чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для превращения в пар жидкости любой массы, взятой при температуре кипения, нужно удельную теплоту парообразования r ум­ножить на массу m:

Q = rm.

При конденсации пара происходит выделение такого же количества теплоты:

Q = -rm.

Источник: https://www.calc.ru/Molekulyarnaya-Fizika-Kipeniye-Zhidkosti.html

Связь артериального давления и температуры тела

Чем больше давление тем больше температура

Лихорадка несет за собой множество неприятных симптомов. Но у гипертоников в этом случае ещё и повышается давление. Существует ли между температурой тела и артериальным давлением какая-либо связь?

О чём говорит изменение температуры при давлении?

У здорового человека нормальными показателями считается давление 120/80 мм рт. ст. (плюс/минус 10 мм рт. ст.) Тепловой показатель должен быть на уровне 36,6 градусов.

Какие-либо понижения или повышения температуры могут свидетельствовать о заражении инфекционным заболеванием или обострении хронического.

Если же температурный показатель повышается на фоне высокого кровяного давления, то речь, скорее всего, идет о каких-то серьезных патологиях.

Давление человека и показатель температуры тела напрямую никак не связаны между собой. Но, они могут указывать на сбой в работе организма, если появляются совместно.

  • Если при артериальной гипертензии температура повысилась незначительно (до 37 градусов), это может свидетельствовать о сбоях в работе эндокринной системы.
  • Колебания температуры на фоне высоких значений кровяного давления говорит о нарушении гормонального баланса.
  • Изменения температуры и давления при проблемах в работе вегетативной системы часто сопровождаются паническими атаками.
  • Если повышение температурных показателей при давлении – это результат инфекционного заболевания, то могут наблюдаться сбои в работе почек и надпочечников.

Температура и повышенное давление напрямую не связаны между собой

Связь температуры с пульсом

Существует взаимосвязь между изменениями температуры тела и частотой сердечных сокращений. Пульс человека учащается на 10 ударов в минуту, когда температурный показатель повышается на 1 градус.

Отклонения от указанной нормы могут быть обусловлены применением ряда лекарственных препаратов или наличием определенных заболеваний (микроплазменная пневмония, менингит, брюшной тиф, сальмонеллез, бруцеллез).

Влияние температуры на АД

Чтобы ответить на вопрос, повышается или понижается давление при температуре, необходимо рассмотреть работу сердечной мышцы. Заметные изменения могут наблюдаться при высокой температуре тела.

Как известно, при повышении показателя на один градус, сердце сокращается быстрее на 10 ударов в минуту. Это обусловлено тем, что мышца согревается и активизируется симпатическая нервная система.

В результате артериальное давление может повышаться.

Первая стадия лихорадки как раз характеризуется повышением кровяного давления. На третьей стадии, когда температура быстро снижается, то резко понижаются и показатели артериального давления.

Повышенная температура при гипертонии

Если наблюдаются скачки температуры при повышенном давлении, то это повод для проведения диагностики. Причин роста температуры при гипертонии может быть огромное множество. В каждом отдельном случае нужно тщательно провести обследование и назначить правильное лечение.

Повышение температуры при давлении требует проведения лабораторных исследований крови на гормоны и прохождения УЗИ щитовидной железы.

Если вместе с температурой повышается и давление — это повод пройти полное обследование

Как правило, терапия проводится в стационарных условиях, а для стабилизации состояния пациента используют препараты:

  • жаропонижающие средства;
  • средства, которые тормозят синтез гормонов щитовидки;
  • гипотензивные препараты (бета-блокаторы, диуретики, ингибиторы АПФ и др.)

В тяжелых случаях применяют подключение к кислороду.

Пониженная температура при гипотонии

Очень часто при низкой температуре тела снижается и давление. При этом человек чувствует недомогание на протяжении длительного периода. Тепловой показатель не повышается выше 36 градусов, а сердцебиение и пульс учащаются.

Также нередко бывает, что гипотоники, которые имеют низкие температурные показатели, чувствуют себя хорошо и не замечают никаких отклонений. При обследовании также ничего не обнаруживается. Они активны, а также работоспособны.

Однако патологическое состояние может развиваться при:

  • изменениях в гормональном фоне;
  • патологии со стороны сердечно-сосудистой системы;
  • стрессе и хронической усталости;
  • кровопотерях;
  • заболеваниях печени;
  • бессоннице;
  • снижении гемоглобина в крови.

Среди симптоматики можно отметить следующее:

  • побледнение покровов кожи;
  • сонливость;
  • озноб;
  • боли в области висков и затылка.
  • обморочные состояния.

При наличии перечисленных признаков следует записаться к врачу и выяснить причину недомогания.

Гипотоники могут не замечать, что их температура тела ниже общепринятой нормы

На начальной стадии при пониженной температуре и давлении можно применять мягкую терапию, которая основана на принципах гомеостаза. Если причиной становится хроническая усталость или стресс, то лучше всего воспользоваться для начала простыми способами. К ним можно отнести:

  • сон, составляющий не менее 8 часов в сутки;
  • соблюдение режима дня;
  • коррекция питания;
  • прогулки на свежем воздухе;
  • исключение эмоциональных расстройств и перегрузок.
  • применение растительных успокоительных средств и антидепрессантов (при крайней необходимости).

Это самые простые меры, которые позволят восстановить эластичность сосудов, повысить давление до нормального уровня. Также врач может назначить гипертензивные лекарственные средства. Дополнительно можно использовать кофеин в таблетках, пить чай с малиной, употреблять мёд, боярышник, китайский лимонник.

Но лучше всего отказаться от самолечения и обратиться к врачу за квалифицированной помощью.

Источник: https://Gipertonikum.ru/o-gipertonii/temperatura-i-davlenie

Изопроцессы

Чем больше давление тем больше температура

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: изопроцессы — изотермический, изохорный, изобарный процессы

На протяжении этого листка мы будем придерживаться следующего предположения: масса и химический состав газа остаются неизменными. Иными словами, мы считаем, что:

• , то есть нет утечки газа из сосуда или, наоборот, притока газа в сосуд;

• , то есть частицы газа не испытывают каких-либо изменений (скажем, отсутствует диссоциация — распад молекул на атомы).

Эти два условия выполняются в очень многих физически интересных ситуациях (например, в простых моделях тепловых двигателей) и потому вполне заслуживают отдельного рассмотрения.

Если масса газа и его молярная масса фиксированы, то состояние газа определяется тремя макроскопическими параметрами: давлением, объёмом и температурой. Эти параметры связаны друг с другом уравнением состояния (уравнением Менделеева — Клапейрона).

Термодинамический процесс (или просто процесс) — это изменение состояния газа с течением времени. В ходе термодинамического процесса меняются значения макроскопических параметров — давления, объёма и температуры.

Особый интерес представляют изопроцессы — термодинамические процессы, в которых значение одного из макроскопических параметров остаётся неизменным. Поочерёдно фиксируя каждый из трёх параметров, мы получим три вида изопроцессов.

1. Изотермический процесс идёт при постоянной температуре газа: .
2. Изобарный процесс идёт при постоянном давлении газа: .
3. Изохорный процесс идёт при постоянном объёме газа: .

Изопроцессы описываются очень простыми законами Бойля — Мариотта, Гей-Люссака и Шарля. Давайте перейдём к их изучению.

Изотермический процесс

Пусть идеальный газ совершает изотермический процесс при температуре . В ходе процесса меняются только давление газа и его объём.

Рассмотрим два произвольных состояния газа: в одном из них значения макроскопических параметров равны , а во втором — . Эти значения связаны уравнением Менделеева-Клапейрона:

Как мы сказали с самого начала,масса и молярная масса предполагаются неизменными.

Поэтому правые части выписанных уравнений равны. Следовательно, равны и левые части:

(1)

Поскольку два состояния газа были выбраны произвольно, мы можем заключить, что в ходе изотермического процесса произведение давления газа на его объём остаётся постоянным:

(2)

Данное утверждение называется законом Бойля — Мариотта.

Записав закон Бойля — Мариотта в виде

(3)

можно дать и такую формулировку: в изотермическом процессе давление газа обратно пропорционально его объёму. Если, например, при изотермическом расширении газа его объём увеличивается в три раза, то давление газа при этом в три раза уменьшается.

Как объяснить обратную зависимость давления от объёма с физической точки зрения? При постоянной температуре остаётся неизменной средняя кинетическая энергия молекул газа, то есть, попросту говоря, не меняется сила ударов молекул о стенки сосуда.

При увеличении объёма концентрация молекул уменьшается, и соответственно уменьшается число ударов молекул в единицу времени на единицу площади стенки — давление газа падает.

Наоборот, при уменьшении объёма концентрация молекул возрастает, их удары сыпятся чаще и давление газа увеличивается.

Графики изотермического процесса

Вообще, графики термодинамических процессов принято изображать в следующих системах координат:

• -диаграмма: ось абсцисс , ось ординат ;
• -диаграмма: ось абсцисс , ось ординат ;
• -диаграмма: ось абсцисс , ось ординат .

График изотермического процесса называется изотермой.

Изотерма на -диаграмме — это график обратно пропорциональной зависимости .

Такой график является гиперболой (вспомните алгебру — график функции ). Изотерма-гипербола изображена на рис. 1.

Рис. 1. Изотерма на -диаграмме

Каждая изотерма отвечает определённому фиксированному значению температуры. Оказывается, что чем выше температура, тем выше лежит соответствующая изотерма на -диаграмме.

В самом деле, рассмотрим два изотермических процесса, совершаемых одним и тем же газом (рис. 2). Первый процесс идёт при температуре , второй — при температуре .

Рис. 2. Чем выше температура, тем выше изотерма

Фиксируем некоторое значение объёма . На первой изотерме ему отвечает давление , на второй — . Но при фиксированном объёме давление тем больше, чем выше температура (молекулы начинают сильнее бить по стенкам). Значит, .

В оставшихся двух системах координат изотерма выглядит очень просто: это прямая, перпендикулярная оси (рис. 3):

Рис. 3. Изотермы на и -диаграммах

Изобарный процесс

Напомним ещё раз, что изобарный процесс — это процесс, проходящий при постоянном давлении. В ходе изобарного процесса меняются лишь объём газа и его температура.

Типичный пример изобарного процесса: газ находится под массивным поршнем, который может свободно перемещаться. Если масса поршня и поперечное сечение поршня , то давление газа всё время постоянно и равно

где — атмосферное давление.

Пусть идеальный газ совершает изобарный процесс при давлении . Снова рассмотрим два произвольных состояния газа; на этот раз значения макроскопических параметров будут равны и .

Выпишем уравнения состояния:

Поделив их друг на друга, получим:

В принципе, уже и этого могло бы быть достаточно, но мы пойдём немного дальше. Перепишем полученное соотношение так, чтобы в одной части фигурировали только параметры первого состояния, а в другой части — только параметры второго состояния (иными словами, «разнесём индексы» по разным частям):

(4)

А отсюда теперь — ввиду произвольности выбора состояний! — получаем закон Гей-Люссака:

(5)

Иными словами, при постоянном давлении газа его объём прямо пропорционален температуре:

(6)

Почему объём растёт с ростом температуры? При повышении температуры молекулы начинают бить сильнее и приподнимают поршень. При этом концентрация молекул падает, удары становятся реже, так что в итоге давление сохраняет прежнее значение.

Графики изобарного процесса

График изобарного процесса называется изобарой. На -диаграмме изобара является прямой линией (рис. 4):

Рис. 4. Изобара на -диаграмме

Пунктирный участок графика означает, что в случае реального газа при достаточно низких температурах модель идеального газа (а вместе с ней и закон Гей-Люссака) перестаёт работать.

В самом деле, при снижении температуры частицы газа двигаются всё медленнее, и силы межмолекулярного взаимодействия оказывают всё более существенное влияние на их движение (аналогия: медленный мяч легче поймать, чем быстрый).

Ну а при совсем уж низких температурах газы и вовсе превращаются в жидкости.

Разберёмся теперь, как меняется положение изобары при изменении давления. Оказывается, что чем больше давление, тем ниже идёт изобара на -диаграмме.
Чтобы убедиться в этом, рассмотрим две изобары с давлениями и (рис. 5):

Рис. 5. Чем ниже изобара, тем больше давление

Зафиксируем некоторое значение температуры . Мы видим, что . Но при фиксированной температуре объём тем меньше, чем больше давление (закон Бойля — Мариотта!).

Стало быть, .

В оставшихся двух системах координат изобара является прямой линией, перпендикулярной оси (рис. 6):

Рис. 6. Изобары на и -диаграммах

Изохорный процесс

Изохорный процесс, напомним, — это процесс, проходящий при постоянном объёме. При изохорном процессе меняются только давление газа и его температура.

Изохорный процесс представить себе очень просто: это процесс, идущий в жёстком сосуде фиксированного объёма (или в цилиндре под поршнем, когда поршень закреплён).

Пусть идеальный газ совершает изохорный процесс в сосуде объёмом . Опять-таки рассмотрим два произвольных состояния газа с параметрами и . Имеем:

Делим эти уравнения друг на друга:

Как и при выводе закона Гей-Люссака, «разносим» индексы в разные части:

(7)

Ввиду произвольности выбора состояний мы приходим к закону Шарля:

(8)

Иными словами, при постоянном объёме газа его давление прямо пропорционально температуре:

(9)

Увеличение давления газа фиксированного объёма при его нагревании — вещь совершенно очевидная с физической точки зрения. Вы сами легко это объясните.

Графики изохорного процесса

График изохорного процесса называется изохорой. На -диаграмме изохора является прямой линией (рис. 7):

Рис. 7. Изохора на -диаграмме

Смысл пунктирного участка тот же: неадекватность модели идеального газа при низких температурах.

Далее, чем больше объём, тем ниже идёт изохора на -диаграмме (рис. 8):

Рис. 8. Чем ниже изохора, тем больше объём

Доказательство аналогично предыдущему. Фиксируем температуру и видим, что . Но при фиксированной температуре давление тем меньше, чем больше объём (снова закон Бойля — Мариотта). Стало быть, .

В оставшихся двух системах координат изохора является прямой линией, перпендикулярной оси (рис. 9):

Рис. 9. Изохоры на и -диаграммах

Законы Бойля — Мариотта, Гей-Люссака и Шарля называются также газовыми законами.

Мы вывели газовые законы из уравнения Менделеева — Клапейрона. Но исторически всё было наоборот: газовые законы были установлены экспериментально, и намного раньше. Уравнение состояния появилось впоследствии как их обобщение.

Источник: https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/fizika/izoprocessy/

ПроГипертонию
Добавить комментарий