imported>Alex NB OT: замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (1), замена устаревших имён параметров (1)

2025-07-16T10:11:33Z

замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (1), замена устаревших имён параметров (1)

Новая страница

{{Изотермы реального газа}}
'''Перегре́тая (метастаби́льная) жи́дкость''' — [[жидкость]], нагретая выше температуры кипения. Перегретая жидкость является примером [[Метастабильное состояние|метастабильного состояния]], в ряде энергетических и технологических режимов вызывает такие специфические динамические явления, как взрывообразное вскипание за счёт запасённого тепла, неустойчивость поверхности раздела жидкость-пар, формирование фронта фазового перехода.

Существование перегретых (метастабильных) состояний связано с затруднённостью начальной стадии фазового перехода первого рода. Прерывистый характер перехода (<math>dS\neq 0</math>, <math>dv\neq 0</math>; здесь <math>S</math> — удельная [[Термодинамическая энтропия|энтропия]], <math>v</math> — удельный объём) исключает возможность превращения одновременно во всей массе вещества вблизи равновесия. [[Фазовый переход]] начинается в отдельных «точках» однородной системы, эти точки должны удовлетворять условию <math>R>R_r</math> (<math>R</math> — радиус зародыша, <math>R_r</math> — радиус критического зародыша) — тогда рост новой фазы сопровождается убылью термодинамического потенциала.

Характеристикой потенциального барьера, который нужно преодолеть зародышу для достижения критического размера, есть работа образования критического зародыша:
: <math>W=\frac{1}{2}V(P_s-P)\left(1-\frac{v_1}{v_2}\right),</math>
: <math>V=\frac{4}{3}\pi R_k^3,</math>
где
* <math>V</math> — объём критического пузырька,
* <math>R_k</math> — радиус критического пузырька,
* <math>P_s</math> — давление пара на линии насыщения (при данной <math>T</math>),
* <math>P</math> — давление в жидкости,
* <math>v_1</math> — удельный объём жидкости,
* <math>v_2</math> — удельный объём пара.

<math>W</math> также можно записать через равновесные свойства:
: <math>W=\frac{16\pi D^3}{3(P_s-P)^2\left(1-\dfrac{v_1}{v_2}\right)^2},</math>
где <math>D</math> — коэффициент [[поверхностное натяжение|поверхностного натяжения]].

== Примеры ==
[[Аргон]], атмосферное давление:
* Т<sub>насыщения</sub> = −186 °C
* Т<sub>достижимого перегрева</sub> = −142 °C.
Как видно, на опыте достигается перегрев в 44 градуса.

[[Вода]] допускает устойчивый перегрев до 200 °C. Нагретая до 300 °C вода может существовать в жидком состоянии при атмосферном давлении на протяжении времени порядка микросекунд<ref>«Наука Урала» № 12. Май 2009</ref>.

Перегреть воду из естественных источников чрезвычайно сложно, поскольку она содержит большое количество микроскопических взвесей (минеральные частицы, бактерии), которые при нагревании становятся центрами кипения. Однако хорошо отфильтрованная или [[дистиллированная вода]] может быть перегрета даже в бытовом [[чайник]]е, что представляет повышенную опасность, так как малейшее сотрясение чайника приведет к мгновенному закипанию всего объема перегретой воды, вызвав [[Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости|паровой взрыв]]. По этой причине руководства по эксплуатации практически всех чайников содержит запрет на использование дистиллированной воды. Еще большего перегрева можно достичь, нагревая воду в СВЧ-печи. Это очень частая{{Насколько}} причина ожогов, когда вода кажется не кипящей, но после легкого толчка вода начинает быстро кипеть{{нет АИ|11|06|2018}}. По этой причине в руководствах по эксплуатации СВЧ-печей содержится категорический запрет на нагревание с их помощью воды.

Явление перегрева воды снижает КПД паровых котлов.

На явлении перегрева жидкости основаны некоторые технологии очистки загрязненных поверхностей. Очищаемый объект погружается в перегретую жидкость и на загрязнениях образуются паровые пузыри, разрушающие их. Этот же эффект применяется и при [[Ультразвуковая очистка|ультразвуковой очистке]], где перегрев жидкости создается за счет локального снижения давления за фронтом акустической волны ([[ультразвуковая кавитация]]).

== См. также ==
* [[Переохлаждённая жидкость]]
* [[Растянутая жидкость]]
* [[Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
{{cite web|url=http://elar.usu.ru/bitstream/1234.56789/942/1/urgu0423s.pdf|title=Исследование вскипания перегретых и растянутых жидкостей|lang=ru|author=В. Е. Виноградов|date=2006|publisher=Институт теплофизики Уральского отделения РАН|format=Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук|pages=43|access-date=2011-07-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20070729144628/http://elar.usu.ru/bitstream/1234.56789/942/1/urgu0423s.pdf|archive-date=2007-07-29|url-status=dead}}

== Ссылки ==
* {{YouTube|2dVJV_QC5pc|Перегретая жидкость}}. В. И. Гервидс. [[НИЯУ МИФИ]] (10.03.2011). — Физические демонстрации. {{v|23|06|2011}}

{{Состояния материи}}
[[Категория:Термодинамические явления]]
[[Категория:Метастабильные состояния]]
[[Категория:Жидкость]]

Перегретая жидкость - История изменений

imported>Alex NB OT: замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (1), замена устаревших имён параметров (1)