Sida 4
Värme, fys.
öfvergår till fast. Den temperatur, vid hvilken denna öfvergång försiggår, »fryspunkten», är densamma som den fasta kroppens smältpunkt. Likvisst kunna särskilda omständigheter göra, att vätskan håller sig flytande ännu åtskilliga grader under fryspunkten, blir hvad man kallar »öfverkyld» (för vatten till omkr. – 14°, i trånga rör ända till – 20°). Sådana omständigheter äro: urkokning af vätskan, tills all luft bortgått; fullständig ro, hvarför öfverkylningen lättare försiggår i trånga rör; vätskans förekomst i fint fördeladt tillstånd, hvarför fint regn af öfverkyldt vatten kan förekomma vid en temperatur af ända till – 10°, o. s. v. För öfrigt tyckes äfven en häftig rörelse hos vätskan hindra dess frysning, så att exempelvis hafsvattnet vid stark storm blir öfverkyldt; slå vågorna öfver ett fartyg, fryser det öfverkylda vattnet, och fartyget blir öfverisadt. – Det latenta smältningsvärmet är för is 80 värmeenheter. En följd af detta isens höga smältningsvärme är, att i våra trakter temperaturen om vårarna håller sig låg, så länge marken är snötäckt och hafven äro isbelagda. Smältningsvärme erfordras äfven, när en fast kropp öfvergår till flytande genom lösning i en vätska, eller genom intim beröring med en annan fast kropp, då blandningen af båda vid den rådande temperaturen skulle vara flytande. Dervid nedsättes sålunda omgifningens, och i första hand lösningens, temperatur. Genom en dylik s. k. köldblandning (se d. o.) af koksalt och snö kan man sänka temperaturen till ungefär – 22°, med klorkalcium och snö till ungefär – 50°. – Det yttre arbete, som erfordras vid en kropps öfvergång från fast till flytande form, är för de flesta kroppar positivt, men för några negativt. De flesta kroppar intaga nämligen i flytande form större volym än i fast, och i detta fall fordras ett yttre arbete för att under smältningen undanskjuta det yttre trycket. Men några kroppar, och till dem hör isen, äro lättare i fast tillstånd än i flytande, hvarvid måste inträffa, att det yttre trycket underlättar smältningen. Vid ökadt yttre tryck smälta derför sådana kroppar redan vid lägre temperatur; likaså förhindras för dem den motsatta öfvergången från flytande form till fast genom ökadt tryck, så att äfven derigenom ett slags »öfverkylning», dock af annan art än den ofvan omnämnda, kan uppstå. Såväl smältpunkt som fryspunkt nedsättas sålunda för is (vatten) genom ökadt tryck; motsatsen inträffar för de kroppar, som utvidgas vid smältning. Nämnda förhållande ger förklaring på det fenomen att glaciererna röra sig på samma sätt som en seg massa, utan att isen brister sönder vid passerandet af smärre ojämnheter i den underliggande marken. Om isen af ofvanför belägna ismassor pressas uppför en upphöjning, ökas trycket utöfver det normala värdet, och en del af isen smälter; på andra sidan upphöjningen minskas trycket, och isen fryser till på nytt (isens s. k. »regelation»).
Hos vätskorna hafva molekylerna kommit på så pass stora inbördes afstånd, att de kunna röra sig fritt omkring och förbi hvarandra, under det att dock ännu medelafståndet mellan molekylerna är ett för hvarje temperatur visst bestämdt. Vätskorna ega derför en för hvarje temperatur viss bestämd volym, hvaremot deras form uteslutande beror på det kärl, hvari de förvaras. I motsats dertill ega fasta kroppar såväl bestämd form som bestämd volym. Äfven vid vätskors uppvärmning gäller den redan omnämnda tredelningen af det tillförda värmet. Vätskornas utvidgning är i regel betydligt större än de fasta kropparnas, hvadan det yttre arbetet blir af något större betydenhet. Har en vätskemolekyl vid vätskans fria yta en tillräckligt stor hastighet vinkelrätt mot ytan uppåt, lösgör den sig från sambandet med den öfriga vätskan och går upp i gasform: vätskan »afdunstar», och denna afdunstning måste för samma vätska tydligen försiggå hastigare, ju högre vätskans temperatur är. Är rummet ofvan vätskeytan slutet, t. ex. genom lufttätt lock, kan på detta sätt en viss bestämd mängd af vätskan hålla sig i gasform eller ångform, som det också kallas, i rummet ofvan vätskeytan, så länge temperaturen är konstant. Denna mängd mätes af det tryck den bildade gasen, »ångan», förmår utöfva, och ånga, som på detta sätt i slutet rum befinner sig öfver samma kropp i vätskeform, säges vara »mättad»; dess tryck säges vara den mättade ångans maximitryck eller maximitension. Mättningen försiggår hastigare, om ingen annan gas finnes i rummet ofvan vätskeytan; men det slutliga ångtrycket blir detsamma, äfven om en gas af annat slag finnes der och genom det hinder, som den utöfvar mot ångmolekylernas fria rörelse, fördröjer utbildandet af det slutliga jämnvigtstillståndet. Höjes temperaturen, afdunstar mera vätska, tills det mot den högre temperaturen svarande maximitrycket är uppnådt; sänkes temperaturen, återgår tvärtom en del af ångan i vätskeform. Det jämnvigtstillstånd, som för hvarje temperatur uppnås, är för öfrigt hvad man kan beteckna som ett rörligt jämnvigtstillstånd: det betyder nämligen ej, att all afdunstning upphör, utan att lika många vätskemolekyler på tidsenheten passera genom vätskeytan i båda riktningarna, uppåt till ångform och nedåt, ur ångan, tillbaka till vätskeform. Äfven vissa fasta kroppar, såsom is, kamfer m. fl., kunna direkt afdunsta. Enligt det moderna äskådningssättet skulle alla fasta kroppar kunna direkt afdunsta, ehuru ångans maximitryck för de flesta är för ringa att kunna uppmätas. Ångans maximitension öfver is är en annan och något lägre än öfver öfverkyldt vatten af samma temperatur, en sak, som måste tagas i betraktande vid psykrometrisk bestämning af den mängd vattenånga (se d. o.), som atmosferen innehåller vid låg temperatur. – Uppvärmes vätska i öppet kärl, uppnår den förr eller senare den temperatur, vid hvilken den bildade ångans maximitension är lika stor som det yttre trycket. Då eller, strängt taget, vid en temperatur, som hur litet som hälst öfverstiger detta gränsvärde, besitter en inuti vätskan bildad ångblåsa tillräckligt tryck för att bibehålla sig samt stiga upp till vätskans yta och derifrån i den omgifvande luften. Ångbildningen försiggår derför i vätskans hela massa,
Källa: Project Runeberg ·
