რაზეა დამოკიდებული გაჯერებული ორთქლი? რა განსხვავებაა გაჯერებულ ორთქლსა და უჯერი ორთქლს შორის?

სითხეები აორთქლდება. თუ მაგიდაზე წვეთი წყალი, ეთერი და ვერცხლისწყალი ჩამოვუშვით (უბრალოდ ნუ გააკეთებთ ამას სახლში!), ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ, როგორ ქრება წვეთები თანდათან - აორთქლდება. ზოგიერთი სითხე უფრო სწრაფად აორთქლდება, ზოგი უფრო ნელა. სითხის აორთქლების პროცესს ასევე უწოდებენ აორთქლებას. და ორთქლის თხევად გადაქცევის საპირისპირო პროცესი არის კონდენსაცია.

ეს ორი პროცესი ასახავს ფაზის გადასვლა- ნივთიერებების აგრეგაციის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლის პროცესი:

• აორთქლება (თხევადი მდგომარეობიდან აირადზე გადასვლა);
• კონდენსაცია (აიროვანი მდგომარეობიდან თხევადში გადასვლა);
• დესუბლიმაცია (გაზური მდგომარეობიდან მყარ მდგომარეობაში გადასვლა, თხევადი ფაზის გვერდის ავლით);
• სუბლიმაცია, ასევე ცნობილი როგორც სუბლიმაცია (მყარი მდგომარეობიდან აირისებური მდგომარეობიდან გადასვლა, სითხის გვერდის ავლით).

ახლა, სხვათა შორის, შესაფერისი სეზონია ბუნებაში დესუბლიმაციის პროცესზე დასაკვირვებლად: ყინვა და ყინვა ხეებსა და ობიექტებზე, ყინვაგამძლე ნიმუშები ფანჯრებზე - მისი შედეგი.

როგორ წარმოიქმნება გაჯერებული და უჯერი ორთქლი

მაგრამ დავუბრუნდეთ აორთქლებას. ჩვენ გავაგრძელებთ ექსპერიმენტებს და ჩავასხათ სითხე - წყალი, მაგალითად, ღია ჭურჭელში და მასზე წნევის საზომი დავაკავშიროთ. თვალისთვის უხილავი, აორთქლება ხდება ჭურჭელში. ყველა თხევადი მოლეკულა უწყვეტ მოძრაობაშია. ზოგი იმდენად სწრაფად მოძრაობს, რომ მათი კინეტიკური ენერგია არის ამაზე ძლიერი, რომელიც აკავშირებს თხევადი მოლეკულებს ერთმანეთთან.

სითხის დატოვების შემდეგ, ეს მოლეკულები აგრძელებენ ქაოტურ მოძრაობას სივრცეში, მათი დიდი უმრავლესობა მასში იშლება - ასეა უჯერი ორთქლი. მათი მხოლოდ მცირე ნაწილი უბრუნდება სითხეს.

თუ ჭურჭელს დავხურავთ, ორთქლის მოლეკულების რაოდენობა თანდათან გაიზრდება. და უფრო და უფრო მეტი მათგანი დაბრუნდება სითხეში. ეს გაზრდის ორთქლის წნევას. ეს ჩაიწერება ჭურჭელთან დაკავშირებული წნევის მრიცხველით.

გარკვეული პერიოდის შემდეგ სითხიდან გამოფრენილი და მასში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობა თანაბარი იქნება. ორთქლის წნევა შეწყვეტს ცვლილებას. Როგორც შედეგი ორთქლის გაჯერებადამყარდება სითხე-ორთქლის სისტემის თერმოდინამიკური წონასწორობა. ანუ აორთქლება და კონდენსაცია თანაბარი იქნება.

გაჯერებული ორთქლის თვისებები

მათი ნათლად საილუსტრაციოდ, ჩვენ ვიყენებთ სხვა ექსპერიმენტს. გამოიყენეთ თქვენი ფანტაზიის მთელი ძალა მის წარმოსახვაში. მაშ ასე, ავიღოთ ვერცხლისწყლის მანომეტრი, რომელიც შედგება ორი იდაყვისგან - საკომუნიკაციო მილებისაგან. ორივე სავსეა ვერცხლისწყლით, ერთი ბოლო ღიაა, მეორე დალუქული და ვერცხლისწყლის ზემოთ ჯერ კიდევ არის გარკვეული რაოდენობის ეთერი და მისი გაჯერებული ორთქლი. თუ დაუხურავ მუხლს დაწევთ და აწევთ, დალუქულში ვერცხლისწყლის დონეც დაეცემა და მოიმატებს.

ამ შემთხვევაში ასევე შეიცვლება გაჯერებული ეთერის ორთქლის რაოდენობა (მოცულობა). მანომეტრის ორივე ფეხში ვერცხლისწყლის სვეტების დონეების განსხვავება აჩვენებს ეთერის გაჯერებულ ორთქლის წნევას. ის მუდამ უცვლელი დარჩება.

ეს გულისხმობს გაჯერებული ორთქლის თვისებას - მისი წნევა არ არის დამოკიდებული მის მიერ დაკავებულ მოცულობაზე. სხვადასხვა სითხეების გაჯერებული ორთქლის წნევა (მაგალითად, წყალი და ეთერი) განსხვავებულია იმავე ტემპერატურაზე.

თუმცა, მნიშვნელოვანია გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურა. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია წნევა. გაჯერებული ორთქლის წნევა ტემპერატურის მატებასთან ერთად უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე უჯერი ორთქლის დროს. უჯერი ორთქლის ტემპერატურა და წნევა წრფივად არის დაკავშირებული.

შეიძლება კიდევ ერთი საინტერესო ექსპერიმენტის ჩატარება. აიღეთ ცარიელი კოლბა თხევადი ორთქლის გარეშე, დახურეთ და შეაერთეთ წნევის საზომი. თანდათანობით, წვეთ-წვეთი, დაამატეთ სითხე კოლბაში. როდესაც სითხე შედის და აორთქლდება, იქმნება გაჯერებული ორთქლის წნევა, რაც ყველაზე მაღალია მოცემულ სითხეში მოცემულ ტემპერატურაზე.

მეტი ტემპერატურისა და გაჯერებული ორთქლის შესახებ

ორთქლის ტემპერატურა ასევე გავლენას ახდენს კონდენსაციის სიჩქარეზე. ისევე, როგორც სითხის ტემპერატურა განსაზღვრავს აორთქლების სიჩქარეს - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც გამოფრინდებიან სითხის ზედაპირიდან ერთეულ დროში.

გაჯერებული ორთქლისთვის მისი ტემპერატურა სითხის ტემპერატურის ტოლია. რაც უფრო მაღალია გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურა, რაც უფრო მაღალია მისი წნევა და სიმკვრივე, მით უფრო დაბალია სითხის სიმკვრივე. როდესაც ნივთიერებისთვის კრიტიკული ტემპერატურა მიიღწევა, სითხისა და ორთქლის სიმკვრივე იგივეა. თუ ორთქლის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე ნივთიერების კრიტიკული ტემპერატურა, თხევადი და გაჯერებული ორთქლის ფიზიკური განსხვავებები წაიშლება.

გაჯერებული ორთქლის წნევის განსაზღვრა ნარევში სხვა აირებთან

მუდმივზე ვისაუბრეთ მუდმივი ტემპერატურაგაჯერებული ორთქლის წნევა. ჩვენ დავადგინეთ წნევა „იდეალურ“ პირობებში: როდესაც ჭურჭელი ან კოლბა შეიცავს მხოლოდ ერთი ნივთიერების სითხეს და ორთქლს. განვიხილოთ აგრეთვე ექსპერიმენტი, რომლის დროსაც ნივთიერების მოლეკულები სივრცეში მიმოფანტულია სხვა გაზებთან ნარევში.

ამისათვის აიღეთ ორი ღია მინის ცილინდრი და ორივეში მოათავსეთ დახურული ჭურჭელი ეთერით. ჩვეულებისამებრ, მოდით დავაკავშიროთ წნევის მრიცხველები. ვხსნით ერთ ჭურჭელს ეთერით, რის შემდეგაც წნევის ლიანდაგი აღრიცხავს წნევის მატებას. განსხვავება ამ წნევასა და წნევას შორის ცილინდრში ეთერის დახურული ჭურჭლით, საშუალებას გვაძლევს გავარკვიოთ ეთერის გაჯერებული ორთქლის წნევა.

წნევისა და დუღილის შესახებ

აორთქლება შესაძლებელია არა მხოლოდ სითხის ზედაპირიდან, არამედ მისი მოცულობითაც - მაშინ მას დუღილს უწოდებენ. სითხის ტემპერატურის მატებასთან ერთად წარმოიქმნება ორთქლის ბუშტები. როდესაც გაჯერებული ორთქლის წნევა მეტია ან ტოლია გაზის წნევაზე ბუშტებში, სითხე აორთქლდება ბუშტებში. და ისინი ფართოვდებიან და ამოდიან ზედაპირზე.

სითხეები ადუღებენ სხვადასხვა ტემპერატურაზე. IN ნორმალური პირობებიწყალი ადუღდება 100 0 C ტემპერატურაზე. მაგრამ ატმოსფერული წნევის ცვლილებასთან ერთად იცვლება დუღილის წერტილიც. ასე რომ, მთებში, სადაც ჰაერი ძალიან თხელია და ატმოსფერული წნევაქვემოთ, მთებში ასვლისას წყლის დუღილის წერტილი იკლებს.

სხვათა შორის, ჰერმეტულად დახურულ ჭურჭელში დუღილი საერთოდ შეუძლებელია.

ორთქლის წნევასა და აორთქლებას შორის ურთიერთობის კიდევ ერთი მაგალითი ნაჩვენებია ჰაერში წყლის ორთქლის შემცველობის ისეთი მახასიათებლით, როგორიცაა ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა. ეს არის წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობა გაჯერებული ორთქლის წნევასთან და განისაზღვრება ფორმულით: φ = r/r o * 100%.

ჰაერის ტემპერატურის კლებასთან ერთად იზრდება მასში წყლის ორთქლის კონცენტრაცია, ე.ი. ისინი უფრო გაჯერებული ხდებიან. ამ ტემპერატურას ნამის წერტილი ეწოდება.

მოდით შევაჯამოთ

მარტივი მაგალითების გამოყენებით გავაანალიზეთ აორთქლების პროცესის არსი და შედეგად წარმოქმნილი უჯერი და გაჯერებული ორთქლი. თქვენ შეგიძლიათ ყოველდღე დააკვირდეთ თქვენს ირგვლივ ყველა ამ მოვლენას: მაგალითად, იხილოთ წვიმის შემდეგ ქუჩებში გაშრება გუბეები ან აბაზანაში ორთქლისგან დაბურული სარკე. სააბაზანოში კი შეგიძლიათ დააკვირდეთ, თუ როგორ ხდება ჯერ ორთქლის წარმოქმნა, შემდეგ კი სარკეზე დაგროვილი ტენიანობა ისევ წყალში კონდენსირდება.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს ცოდნა თქვენი ცხოვრება უფრო კომფორტული გახადოთ. მაგალითად, ზამთარში ბევრ ბინაში ჰაერი ძალიან მშრალია და ეს ცუდად მოქმედებს კეთილდღეობაზე. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ თანამედროვე დამატენიანებელი მოწყობილობა, რათა ის უფრო ტენიანი იყოს. ან, ძველებურად, მოათავსეთ ოთახში წყლის კონტეინერი: თანდათანობით აორთქლდება, წყალი გაჯერებს ჰაერს თავისი ორთქლით.

blog.site, მასალის სრულად ან ნაწილობრივ კოპირებისას საჭიროა ორიგინალური წყაროს ბმული.

ორთქლის ფორმირება.

გაჯერებული და უჯერი ორთქლი.

1. აორთქლება.

თხევად ან მყარ მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერების მოლეკულებს შორის მოქმედებს მიმზიდველი ძალები. ისინი საკმაოდ დიდია მყარი ნივთიერებისთვის. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ მყარი ნივთიერების მოლეკულები არააქტიურია; მათ შეუძლიათ მხოლოდ წონასწორობის პოზიციის გარშემო რხევა. სითხეში მოლეკულები არც ისე ძლიერად იზიდავს ერთმანეთს; მათ შეუძლიათ გადაადგილდნენ მცირე მანძილზე და გადახტეს მიმდებარე წონასწორობის პოზიციებზე. ამასთან, ენერგიების გაცვლის შედეგად მოლეკულების შეჯახებისას ან გარედან ენერგიის მიწოდების შედეგად, ნებისმიერ ცალკეულ მოლეკულას შეუძლია მიიღოს კინეტიკური ენერგიის ისეთი რაოდენობა, რომელიც საშუალებას მისცემს მას გადალახოს მეზობელი მოლეკულების მიმზიდველი ძალები. და დატოვეთ თხევადი ან მყარი ზედაპირი. ამ მოლეკულებიდან ზოგიერთი, ენერგიის დაკარგვის შემდეგ, უბრუნდება თხევადს ან მყარს, მაგრამ ყველაზე ენერგიული მოლეკულები, რომლებმაც შეძლეს გადაადგილება დაახლოებით 10-9 მ მანძილზე, სადაც მიზიდულობის ძალები პრაქტიკულად აღარ მოქმედებენ, ხდება. უფასო.

ნივთიერების გადასვლას მყარი ან თხევადი მდგომარეობიდან აირისებრ მდგომარეობაში ეწოდება აორთქლება, და ნივთიერების მოლეკულების შეგროვებას, რომლებმაც დატოვეს თხევადი ან მყარი ზედაპირი, ეწოდება ბორანიამ ნივთიერების.

ყველაზე ხშირად, აორთქლება გულისხმობს ნივთიერების თხევადიდან აირის მდგომარეობაში გადასვლას. აორთქლება, რომელიც ხდება მყარი მდგომარეობიდან, ეწოდება სუბლიმაციაან სუბლიმაცია.

თხევადი მდგომარეობიდან აორთქლება იყოფა აორთქლებადა მდუღარე.

2. აორთქლება და მისი ინტენსივობა.

აორთქლებაარის აორთქლება, რომელიც ხდება ნებისმიერ ტემპერატურაზე მხოლოდ სითხის თავისუფალი ზედაპირიდან ჰაერში ან ვაკუუმში, რასაც თან ახლავს სითხის ტემპერატურის დაქვეითება.

აორთქლების მექანიზმი და შედეგად მიღებული სითხის გაგრილება შეიძლება აიხსნას MCT-ის თვალსაზრისით.

როგორც ზემოთ აღინიშნა, მხოლოდ ის მოლეკულები ტოვებენ სითხის ზედაპირს, რომლის კინეტიკური ენერგია აღემატება სამუშაოს მნიშვნელობას, რომელიც საჭიროა მეზობელი მოლეკულების მოლეკულური მიზიდულობის ძალების დასაძლევად და მოლეკულის სითხის ზედაპირიდან ჰაერში გათავისუფლებისთვის. ამ ნაწარმოებს ე.წ სამუშაო ფუნქცია. შედეგად, დარჩენილი მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია მცირდება და, შესაბამისად, მცირდება სითხის ტემპერატურა.

აორთქლების ინტენსივობა დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე:

სითხის ტემპერატურაზე;

თავისუფალ ზედაპირზე;

სითხის ზედაპირიდან ორთქლის მოცილების სიჩქარეზე;

გარე წნევისგან;

სითხის ტიპის მიხედვით.

რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, რაც უფრო დიდია თავისუფალი ზედაპირი, მით მეტია სითხის ზედაპირიდან ორთქლის მოცილების სიჩქარე, რაც უფრო დაბალია გარე წნევა, მით უფრო ინტენსიურია აორთქლება.

ნივთიერების აირისებური მდგომარეობიდან თხევად ან მყარში გადასვლის პროცესს ეწოდება კონდენსაცია.

3.გაჯერებული და უჯერი წყვილი.

განვიხილოთ ორი ჭურჭელი სითხით - ერთი ღიაა, მეორე დახურულია სახურავით. ორივე ჭურჭელში ხდება სითხის აორთქლება და ორთქლის კონდენსაცია.

თუმცა, პირველ შემთხვევაში, აორთქლება ჭარბობს კონდენსაციას, რადგან სითხის მოლეკულებს აქვთ შესაძლებლობა დატოვონ ჭურჭლის საზღვრები და ისინი არ დაბრუნდნენ სითხეში, მათ ადგილას კი სხვა მოლეკულები გამოდიან სითხის ზედაპირიდან. ჰაერში. N 1 მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც ტოვებენ ზედაპირს 1 წამში, აღემატება უკან დაბრუნებულ N 2 მოლეკულების რაოდენობას. თუ აორთქლების პროცესი ჭარბობს კონდენსაციის პროცესს, მაშინ მიღებულ ორთქლს ე.წ. უჯერი.

ჰერმეტულად დალუქულ ჭურჭელში, თავდაპირველად N 1 მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც ტოვებენ ზედაპირს 1 წამში, აღემატება უკან დაბრუნებული N 2 მოლეკულების რაოდენობას. ამრიგად, თხევადი ზედაპირის ზემოთ ორთქლის სიმკვრივე, ისევე როგორც მისი წნევა, იზრდება. მაგრამ სიმკვრივისა და წნევის მატებასთან ერთად, 1 წამში სითხეში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობა იზრდება. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, აორთქლების და კონდენსაციის სიჩქარე თანაბარი ხდება, ე.ი. სითხედან გამოსული N 1 მოლეკულების რაოდენობა უდრის დაბრუნებული N 2-ის რაოდენობას. ამბობენ, რომ ორთქლსა და მის სითხეს შორის დინამიური წონასწორობა დამყარდა.

ორთქლის მდგომარეობაში დინამიური წონასწორობათავისი სითხით ე.წ მდიდარი.

4. დუღილი.

დუღილი არის ორთქლის წარმოქმნა, რომელიც წარმოიქმნება როგორც ზედაპირიდან, ასევე სითხის მთელ მოცულობაში მუდმივ ტემპერატურაზე.

დუღილის მექანიზმი შეიძლება აიხსნას შემდეგნაირად.

ჭურჭლის კედლებზე ყოველთვის არის ადსორბირებული აირის ბუშტები. გარდა ამისა, სითხე ყოველთვის შეიცავს გარკვეული რაოდენობის გახსნილ გაზს (ჰაერს), რომლის დაშლის ხარისხი ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება და რომელიც გაცხელებისას ასევე იწყებს გამოყოფას ბუშტების სახით. სითხე აორთქლდება ბუშტების შიგნით. ამიტომ, ჰაერის გარდა, ბუშტების შიგნით არის გაჯერებული ორთქლი, მისი წნევა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. შესაბამისად, ბუშტები იშლება. არქიმედეს ძალა, რომელიც მოქმედებს ბუშტებზე, ხდება მათ გრავიტაციაზე მეტი და ისინი იწყებენ ცურვას. ბუშტების შემდგომი ქცევა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად ცხელია სითხე.

თუ სითხე ჯერ კიდევ არ არის თანაბრად გაცხელებული და მისი ზედა ფენები უფრო ცივია, ვიდრე ქვედა ფენები, მაშინ როდესაც ბუშტები ცურავს, მათ შიგნით ორთქლი კონდენსირდება და ბუშტების შიგნით წნევა მცირდება. შესაბამისად, ბუშტების მოცულობა მცირდება. არქიმედეს ძალა, რომელიც დამოკიდებულია ბუშტების მოცულობაზე, ასევე მცირდება, ბუშტების ზევით მოძრაობა შენელდება და სითხის ზედაპირზე მოსვლამდე ბუშტები ქრება.

თუ სითხე თანაბრად თბება, მაშინ, როგორც ბუშტები ცურავს, მათი მოცულობა გაიზრდება, რადგან ბუშტებზე მოქმედი სითხის ჰიდროსტატიკური წნევის ძალა მცირდება. მოცულობის ზრდა იწვევს არქიმედეს ძალის ზრდას. ამიტომ ბუშტების ზევით მოძრაობა აჩქარებს. ბუშტები აღწევს თავისუფალ ზედაპირს, სკდება და გაჯერებული ორთქლი გამოდის. ამ მომენტს სითხის ადუღება ეწოდება. ამ შემთხვევაში, ბუშტებში გაჯერებული ორთქლის წნევა თითქმის უდრის გარე წნევას.

ტემპერატურა, რომლის დროსაც გაჯერებული ორთქლის წნევა უდრის გარე წნევას, ეწოდება დუღილის წერტილი.

დუღილის წერტილი დამოკიდებულია:

1) გარე წნევით (რაც უფრო დიდია, მით უფრო მაღალია დუღილის წერტილი);

2) მინარევის არსებობისგან (ჩვეულებრივ, დუღილის წერტილი იზრდება მინარევის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად);

3) სითხეში გახსნილი ჰაერიდან ან სხვა აირებიდან (დაშლილი ჰაერის რაოდენობის შემცირებით ტემპერატურა იმატებს);

4) ჭურჭლის კედლების მდგომარეობაზე (უფრო გლუვი კედლების მქონე ჭურჭელში სითხე დუღს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე);

5) სითხის ტიპის მიხედვით.

5. გაჯერებული ორთქლისა და იდეალური აირის თვისებების შედარება.

1. გაჯერებული ორთქლის წნევა და სიმკვრივე მუდმივია და არ არის დამოკიდებული აორთქლებადი სითხის ზემოთ სივრცის მოცულობაზე. იდეალური გაზისთვის წნევა და სიმკვრივე მცირდება მოცულობის მატებასთან ერთად.

გაჯერებული ორთქლი იდეალური გაზი

2. მუდმივ მოცულობით ტემპერატურის მატებასთან ერთად, გაჯერებული ორთქლის წნევის მატება ხდება არა წრფივი კანონის მიხედვით, როგორც იდეალური გაზისთვის, არამედ ბევრად უფრო სწრაფად. ეს აიხსნება იმით, რომ წნევის მატება ხდება არა მხოლოდ კინეტიკური ენერგიის ზრდის გამო, არამედ აორთქლებული მოლეკულების რაოდენობის ზრდის გამო.

ამავე მიზეზით, გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე არ რჩება მუდმივი, ის იზრდება.

3. გაჯერებული ორთქლის წნევა და სიმკვრივე დამოკიდებულია სითხის ტიპზე და განისაზღვრება აორთქლების სითბოთი. რაც უფრო დაბალია აორთქლების სითბო, მით მეტია გაჯერებული ორთქლის წნევა და სიმკვრივე.

თუ ღია ჭიქა წყალი დარჩა დიდი ხანის განმვლობაში, შემდეგ საბოლოოდ წყალი მთლიანად აორთქლდება. უფრო სწორედ, აორთქლდება. რა არის აორთქლება და რატომ ხდება ეს?

2.7.1 აორთქლება და კონდენსაცია

მოცემულ ტემპერატურაზე თხევადი მოლეკულებს განსხვავებული სიჩქარე აქვთ. მოლეკულების უმეტესობის სიჩქარე უახლოვდება გარკვეულ საშუალო მნიშვნელობას (ამ ტემპერატურის დამახასიათებელი). მაგრამ არსებობს მოლეკულები, რომელთა სიჩქარე მნიშვნელოვნად განსხვავდება საშუალოდან, როგორც პატარა, ასევე დიდი.

ნახ. ნახაზი 2.16 გვიჩვენებს თხევადი მოლეკულების სიჩქარის განაწილების სავარაუდო გრაფიკს. ცისფერი ფონი აჩვენებს მოლეკულების უმრავლესობას, რომელთა სიჩქარე დაჯგუფებულია საშუალო მნიშვნელობის გარშემო. გრაფიკის წითელი „კუდი“ არის „სწრაფი“ მოლეკულების მცირე რაოდენობა, რომელთა სიჩქარე მნიშვნელოვნად აღემატება თხევადი მოლეკულების ძირითადი ნაწილის საშუალო სიჩქარეს.

მოლეკულების რაოდენობა

სწრაფი მოლეკულები

მოლეკულების სიჩქარე

ბრინჯი. 2.16. მოლეკულების განაწილება სიჩქარით

როდესაც ასეთი ძალიან სწრაფი მოლეკულა აღმოჩნდება სითხის თავისუფალ ზედაპირზე (ანუ სითხესა და ჰაერს შორის შუალედში), ამ მოლეკულის კინეტიკური ენერგია შეიძლება საკმარისი იყოს სხვა მოლეკულების მიზიდულობის ძალების დასაძლევად და სითხიდან გაფრენისთვის. . ეს პროცესიდა ხდება აორთქლება და მოლეკულები, რომლებიც ტოვებენ სითხეს, წარმოქმნიან ორთქლს.

ამრიგად, აორთქლება არის სითხის ორთქლად გადაქცევის პროცესი, რომელიც ხდება სითხის თავისუფალ ზედაპირზე7.

შეიძლება მოხდეს, რომ გარკვეული დროის შემდეგ ორთქლის მოლეკულა დაბრუნდეს სითხეში.

ორთქლის მოლეკულების სითხეში გადაქცევის პროცესს კონდენსაცია ეწოდება. ორთქლის კონდენსაცია სითხის აორთქლების საპირისპირო პროცესია.

2.7.2 დინამიური ბალანსი

რა მოხდება, თუ თხევადი ჭურჭელი ჰერმეტულად დალუქულია? თხევადი ზედაპირის ზემოთ ორთქლის სიმკვრივე დაიწყებს ზრდას; ორთქლის ნაწილაკები სულ უფრო მეტად აფერხებენ სხვა სითხის მოლეკულებს, რომლებიც გაფრინდებიან და აორთქლების სიჩქარე დაიწყებს კლებას. ამავე დროს დაიწყება

7 სპეციალურ პირობებში, სითხის ორთქლად გადაქცევა შეიძლება მოხდეს სითხის მთელ მოცულობაში. ეს პროცესი თქვენთვის კარგად არის ცნობილი - დუღილი.

p n = n RT:

გაიზრდება კონდენსაციის სიჩქარე, რადგან ორთქლის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად სითხეში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობა გაიზრდება.

და ბოლოს, რაღაც მომენტში კონდენსაციის სიჩქარე უდრის აორთქლების სიჩქარეს. სითხესა და ორთქლს შორის მოხდება დინამიური წონასწორობა: დროის ერთეულში სითხიდან გამოფრინდება მოლეკულების იგივე რაოდენობა, რაც მასში ორთქლიდან ბრუნდება. ამ მომენტიდან სითხის რაოდენობა შეწყვეტს კლებას და ორთქლის რაოდენობა შეწყვეტს ზრდას; ორთქლი მიაღწევს ¾გაჯერებას¿.

გაჯერებული ორთქლი არის ორთქლი, რომელიც იმყოფება დინამიურ წონასწორობაში თავის სითხესთან. ორთქლს, რომელსაც არ მიუღწევია სითხესთან დინამიური წონასწორობის მდგომარეობას, ეწოდება უჯერი.

გაჯერებული ორთქლის წნევა და სიმკვრივე მითითებულია pn in. ცხადია, pn in არის მაქსიმალური წნევა და სიმკვრივე, რომელიც შეიძლება ჰქონდეს ორთქლს მოცემულ ტემპერატურაზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გაჯერებული ორთქლის წნევა და სიმკვრივე ყოველთვის აღემატება უჯერი ორთქლის წნევასა და სიმკვრივეს.

2.7.3 გაჯერებული ორთქლის თვისებები

გამოდის, რომ გაჯერებული ორთქლის მდგომარეობა (და მით უმეტეს, უჯერი ორთქლის) დაახლოებით შეიძლება აღწერილი იყოს იდეალური გაზის მდგომარეობის განტოლებით (მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლება). კერძოდ, ჩვენ გვაქვს სავარაუდო კავშირი გაჯერებული ორთქლის წნევასა და მის სიმკვრივეს შორის:

ეს ძალიან საოცარი ფაქტიექსპერიმენტით დადასტურებული. მართლაც, თავისი თვისებებით, გაჯერებული ორთქლი მნიშვნელოვნად განსხვავდება იდეალური გაზისგან. მოდით ჩამოვთვალოთ ამ განსხვავებებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანი.

1. მუდმივ ტემპერატურაზე, გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე არ არის დამოკიდებული მის მოცულობაზე.

თუ, მაგალითად, გაჯერებული ორთქლი შეკუმშულია იზოთერმულად, მაშინ მისი სიმკვრივე გაიზრდება პირველ მომენტში, კონდენსაციის სიჩქარე გადააჭარბებს აორთქლების სიჩქარეს და ორთქლის ნაწილი კონდენსირდება სითხეში, სანამ კვლავ არ მოხდება დინამიური წონასწორობა, რომელშიც ორთქლის სიმკვრივეა. დაუბრუნდება წინა მნიშვნელობას.

ანალოგიურად, გაჯერებული ორთქლის იზოთერმული გაფართოების დროს, მისი სიმკვრივე პირველ მომენტში მცირდება (ორთქლი გახდება უჯერი), აორთქლების სიჩქარე გადააჭარბებს კონდენსაციის სიჩქარეს და სითხე შემდგომში აორთქლდება მანამ, სანამ ისევ დინამიური წონასწორობა არ დამყარდება, ე.ი. , სანამ ორთქლი კვლავ არ გაჯერდება იგივე სიმკვრივით.

2. გაჯერებული ორთქლის წნევა არ არის დამოკიდებული მის მოცულობაზე.

ეს გამომდინარეობს იქიდან, რომ გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე არ არის დამოკიდებული მოცულობაზე და წნევა ცალსახად არის დაკავშირებული სიმკვრივესთან განტოლებით (2.6).

როგორც ვხედავთ, ბოილ-მარიოტის კანონი, რომელიც მოქმედებს იდეალურ გაზებზე, არ შეესაბამება გაჯერებულ ორთქლს. ეს გასაკვირი არ არის, რადგან ის მიიღეს მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლებიდან იმ ვარაუდით, რომ გაზის მასა მუდმივი რჩება.

3. მუდმივ მოცულობაზე გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და მცირდება ტემპერატურის კლებასთან ერთად.

მართლაც, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, სითხის აორთქლების სიჩქარე იზრდება. დინამიური წონასწორობა ირღვევა პირველ მომენტში და დამატებით

ზოგიერთი სითხის აორთქლება. წყვილი დაემატება მანამ, სანამ დინამიური წონასწორობა კვლავ არ აღდგება.

ანალოგიურად, ტემპერატურის კლებასთან ერთად, სითხის აორთქლების სიჩქარე ნელდება და ორთქლის ნაწილი კონდენსირდება დინამიური წონასწორობის აღდგენამდე, მაგრამ ნაკლები ორთქლით.

ამგვარად, როდესაც გაჯერებული ორთქლი იზოქორიულად თბება ან გაცივდება, მისი მასა იცვლება, ამიტომ ჩარლზის კანონი ამ შემთხვევაში არ მუშაობს. გაჯერებული ორთქლის წნევის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე აღარ იქნება წრფივი ფუნქცია.

4. გაჯერებული ორთქლის წნევა ტემპერატურასთან ერთად უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე წრფივი კანონის მიხედვით.

სინამდვილეში, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე იზრდება და (2.6) განტოლების მიხედვით, წნევა პროპორციულია სიმკვრივისა და ტემპერატურის ნამრავლის.

გაჯერებული ორთქლის წნევის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე ექსპონენციალურია (ნახ. 2.17). იგი წარმოდგენილია გრაფიკის 1–2 განყოფილებით. ეს დამოკიდებულება არ შეიძლება გამომდინარეობდეს იდეალური გაზის კანონებიდან.

იზოკორის წყვილი

ბრინჯი. 2.17. ორთქლის წნევის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე

მე-2 წერტილში ყველა სითხე ორთქლდება; ტემპერატურის შემდგომი მატებასთან ერთად, ორთქლი ხდება უჯერი და მისი წნევა იზრდება ხაზობრივად ჩარლზის კანონის მიხედვით (ნაწილი 2–3).

შეგახსენებთ, რომ იდეალური აირის წნევის წრფივი მატება გამოწვეულია ჭურჭლის კედლებზე მოლეკულების ზემოქმედების ინტენსივობის ზრდით. როდესაც გაჯერებული ორთქლი თბება, მოლეკულები იწყებენ ცემას არა მხოლოდ უფრო ძლიერად, არამედ უფრო ხშირად, რადგან ორთქლი უფრო დიდი ხდება. ერთდროული მოქმედებაეს ორი ფაქტორი იწვევს გაჯერებული ორთქლის წნევის ექსპონენციალურ ზრდას.

2.7.4 ჰაერის ტენიანობა

აბსოლუტური ტენიანობა არის წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა ჰაერში (ანუ წნევა, რომელსაც წყლის ორთქლი თავისთავად ახორციელებს სხვა გაზების არარსებობის შემთხვევაში). ზოგჯერ აბსოლუტურ ტენიანობას ასევე უწოდებენ ჰაერში წყლის ორთქლის სიმკვრივეს.

ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა "ეს არის წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობა იმავე ტემპერატურაზე გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევასთან. როგორც წესი, ეს არის

თანაფარდობა გამოხატულია პროცენტულად:

" = p 100%: pn

მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლებიდან (2.6) გამომდინარეობს, რომ ორთქლის წნევის თანაფარდობა სიმკვრივეების თანაფარდობის ტოლია. ვინაიდან განტოლება (2.6), შეგახსენებთ, აღწერს გაჯერებულ ორთქლს მხოლოდ დაახლოებით, ჩვენ გვაქვს მიახლოებითი მიმართება:

" = 100%:n

ერთ-ერთი მოწყობილობა, რომელიც ზომავს ჰაერის ტენიანობას, არის ფსიქომეტრი. მასში შედის ორი თერმომეტრი, რომელთაგან ერთის რეზერვუარი სველ ქსოვილშია გახვეული. რაც უფრო დაბალია ტენიანობა, მით უფრო ინტენსიურია წყლის აორთქლება ქსოვილიდან, მით უფრო ცივდება სველი თერმომეტრის რეზერვუარი და მით უფრო დიდია სხვაობა მის ჩვენებებსა და მშრალი თერმომეტრის ჩვენებებს შორის. ამ განსხვავებით ჰაერის ტენიანობა განისაზღვრება სპეციალური ფსიქომეტრიული ცხრილის გამოყენებით.

სანამ სტატიის სათაურში დასმულ კითხვას ვუპასუხებთ, მოდით გაერკვნენ, რა არის ორთქლი. ამ სიტყვის გაგონებისას ადამიანების უმეტესობას აქვს გამოსახულებები: მდუღარე ქვაბი ან ტაფა, ორთქლის ოთახი, ცხელი სასმელი და მრავალი სხვა მსგავსი სურათი. ასეა თუ ისე, ჩვენს იდეებში არის თხევადი და აირისებრი ნივთიერება, რომელიც ამოდის მის ზედაპირზე. თუ მოგთხოვთ ორთქლის მაგალითის მოყვანას, მაშინვე გაგახსენდებათ წყლის ორთქლი, ალკოჰოლი, ეთერი, ბენზინი, აცეტონი.

არის კიდევ ერთი სიტყვა აირისებრ მდგომარეობებზე - გაზი. აქ ჩვენ ჩვეულებრივ გვახსოვს ჟანგბადი, წყალბადი, აზოტი და სხვა აირები, მათ შესაბამის სითხეებთან ასოცირების გარეშე. უფრო მეტიც, ცნობილია, რომ ისინი თხევად მდგომარეობაში არსებობენ. ერთი შეხედვით, განსხვავებები იმაში მდგომარეობს, რომ ორთქლი შეესაბამება ბუნებრივ სითხეებს, ხოლო აირები სპეციალურად უნდა იყოს გათხევადებული. თუმცა, ეს არ არის მთლიანად სიმართლე. უფრო მეტიც, გამოსახულებები, რომლებიც წარმოიქმნება სიტყვა ორთქლიდან, არ არის ორთქლი. უფრო ზუსტი პასუხის გასაცემად, მოდით შევხედოთ როგორ წარმოიქმნება ორთქლი.

რით განსხვავდება ორთქლი გაზისგან?

ნივთიერების აგრეგაციის მდგომარეობა განისაზღვრება ტემპერატურით, უფრო სწორედ იმ ენერგიით, რომელთანაც ურთიერთქმედებენ მისი მოლეკულები და მათი თერმული ქაოტური მოძრაობის ენერგია. დაახლოებით, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ თუ ურთიერთქმედების ენერგია გაცილებით დიდია, ეს არის მყარი მდგომარეობა; თუ თერმული მოძრაობის ენერგია გაცილებით დიდია, ეს არის აირისებრი მდგომარეობა; თუ ენერგიები შესადარებელია, ეს არის თხევადი მდგომარეობა.

გამოდის, რომ იმისათვის, რომ მოლეკულა დაშორდეს სითხეს და მონაწილეობა მიიღოს ორთქლის წარმოქმნაში, თერმული ენერგიის რაოდენობა უნდა იყოს ურთიერთქმედების ენერგიაზე მეტი. როგორ შეიძლება ეს მოხდეს? მოლეკულების თერმული მოძრაობის საშუალო სიჩქარე უდრის გარკვეულ მნიშვნელობას ტემპერატურის მიხედვით. თუმცა, მოლეკულების ინდივიდუალური სიჩქარე განსხვავებულია: მათ უმეტესობას აქვს საშუალო სიდიდესთან მიახლოებული სიჩქარე, მაგრამ ზოგს საშუალოზე მეტი სიჩქარე აქვს, ზოგს ნაკლები.

უფრო სწრაფ მოლეკულებს შეიძლება ჰქონდეთ ურთიერთქმედების ენერგიაზე მეტი თერმული ენერგია, რაც ნიშნავს, რომ სითხის ზედაპირზე ყოფნისას მათ შეუძლიათ მისგან დაშორება და ორთქლის წარმოქმნა. აორთქლების ამ მეთოდს ე.წ აორთქლება. სიჩქარის ერთნაირი განაწილების გამო, საპირისპირო პროცესიც არსებობს - კონდენსაცია: ორთქლის მოლეკულები სითხეში გადადიან. სხვათა შორის, გამოსახულებები, რომლებიც ჩვეულებრივ წარმოიქმნება სიტყვა ორთქლის გაგონებისას, არის არა ორთქლი, არამედ საპირისპირო პროცესის - კონდენსაციის შედეგი. ორთქლი არ ჩანს.

გარკვეულ პირობებში, ორთქლი შეიძლება გახდეს თხევადი, მაგრამ ამისთვის მისი ტემპერატურა არ უნდა აღემატებოდეს გარკვეულ მნიშვნელობას. ამ მნიშვნელობას ეწოდება კრიტიკული ტემპერატურა. ორთქლი და გაზი არის აირისებრი მდგომარეობები, რომლებიც განსხვავდებიან მათი არსებობის ტემპერატურით. თუ ტემპერატურა არ აღემატება კრიტიკულ ტემპერატურას, ეს არის ორთქლი, თუ ის აღემატება, ეს არის გაზი. თუ ტემპერატურას უცვლელად ინარჩუნებთ და მოცულობას შეამცირებთ, ორთქლი თხევადდება, მაგრამ გაზი არ თხევდება.

რა არის გაჯერებული და უჯერი ორთქლი

სიტყვა "გაჯერებული" თავისთავად შეიცავს გარკვეულ ინფორმაციას; ძნელია სივრცის დიდი ფართობის გაჯერება. ეს ნიშნავს, რომ გაჯერებული ორთქლის მისაღებად საჭიროა შეზღუდეთ სივრცე, რომელშიც სითხე მდებარეობს. ტემპერატურა უნდა იყოს ნაკლები მოცემული ნივთიერებისთვის კრიტიკულ ტემპერატურაზე. ახლა აორთქლებული მოლეკულები რჩება სივრცეში, სადაც სითხე მდებარეობს. თავდაპირველად, მოლეკულური გადასვლების უმეტესობა მოხდება სითხიდან და ორთქლის სიმკვრივე გაიზრდება. ეს თავის მხრივ გამოიწვევს უფრო დიდი რაოდენობამოლეკულების საპირისპირო გადასვლა სითხეში, რაც გაზრდის კონდენსაციის პროცესის სიჩქარეს.

დაბოლოს, იქმნება მდგომარეობა, რომლისთვისაც ერთი ფაზიდან მეორეში გადასული მოლეკულების საშუალო რაოდენობა ტოლი იქნება. ამ მდგომარეობას ე.წ დინამიური წონასწორობა. ამ მდგომარეობას ახასიათებს აორთქლების და კონდენსაციის სიჩქარის სიდიდისა და მიმართულების იგივე ცვლილება. ეს მდგომარეობა შეესაბამება გაჯერებულ ორთქლს. თუ დინამიური წონასწორობის მდგომარეობა არ არის მიღწეული, ეს შეესაბამება უჯერი ორთქლს.

ისინი იწყებენ ობიექტის შესწავლას, ყოველთვის მისი უმარტივესი მოდელით. მოლეკულურ კინეტიკური თეორიაში ეს არის იდეალური გაზი. აქ მთავარი გამარტივებაა მოლეკულების საკუთარი მოცულობისა და მათი ურთიერთქმედების ენერგიის უგულებელყოფა. გამოდის, რომ ასეთი მოდელი საკმაოდ დამაკმაყოფილებლად აღწერს უჯერი ორთქლს. უფრო მეტიც, რაც უფრო ნაკლებად არის გაჯერებული, მით უფრო ლეგიტიმურია მისი გამოყენება. იდეალური გაზი არის გაზი; ის არ შეიძლება გახდეს ორთქლი ან თხევადი. შესაბამისად, გაჯერებული ორთქლისთვის ასეთი მოდელი არ არის ადეკვატური.

ძირითადი განსხვავებები გაჯერებულ და უჯერი ორთქლს შორის

1. გაჯერებული ნიშნავს, რომ ობიექტს აქვს ყველაზე დიდი შესაძლო ღირებულებებიზოგიერთი პარამეტრი. წყვილისთვის ეს არის სიმკვრივე და წნევა. უჯერი ორთქლის ამ პარამეტრებს უფრო დაბალი მნიშვნელობები აქვთ. რაც უფრო შორს არის ორთქლი გაჯერებისგან, მით უფრო მცირეა ეს მნიშვნელობები. ერთი დაზუსტება: საცნობარო ტემპერატურა უნდა იყოს მუდმივი.
2. უჯერი ორთქლისთვის: ბოილ-მარიოტის კანონი: თუ გაზის ტემპერატურა და მასა მუდმივია, მოცულობის მატება ან შემცირება იწვევს წნევის შემცირებას ან გაზრდას იმავე რაოდენობით, წნევა და მოცულობა საპირისპიროდ არის დაკავშირებული. პროპორციული დამოკიდებულება. მუდმივ ტემპერატურაზე მაქსიმალური სიმკვრივისა და წნევისგან გამომდინარეობს, რომ ისინი დამოუკიდებელია გაჯერებული ორთქლის მოცულობისგან; გამოდის, რომ გაჯერებული ორთქლისთვის წნევა და მოცულობა ერთმანეთისგან დამოუკიდებელია.
3. უჯერი ორთქლისთვის სიმკვრივე არ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზედა თუ მოცულობა შენარჩუნებულია, სიმკვრივის მნიშვნელობა არ იცვლება. გაჯერებული ორთქლისთვის, მოცულობის შენარჩუნებისას, სიმკვრივე იცვლება, თუ ტემპერატურა იცვლება. დამოკიდებულება ამ შემთხვევაში პირდაპირია. თუ ტემპერატურა იზრდება, სიმკვრივეც იზრდება, თუ ტემპერატურა იკლებს, სიმკვრივეც იცვლება.
4. თუ მოცულობა მუდმივია, უჯერი ორთქლი იქცევა ჩარლზის კანონის შესაბამისად: ტემპერატურის მატებასთან ერთად წნევაც იგივე ფაქტორით იზრდება. ამ დამოკიდებულებას წრფივი ეწოდება. გაჯერებული ორთქლისთვის, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, წნევა უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე უჯერი ორთქლზე. დამოკიდებულება ექსპონენციალურია.

შეჯამებისთვის, ჩვენ შეგვიძლია აღვნიშნოთ მნიშვნელოვანი განსხვავებები შედარებული ობიექტების თვისებებში. მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ორთქლი, გაჯერების მდგომარეობაში, არ შეიძლება განიხილებოდეს მისი სითხისგან იზოლირებულად. ეს არის ორნაწილიანი სისტემა, რომელზეც გაზის კანონების უმეტესობა ვერ გამოიყენება.

განმარტება

აორთქლებაარის სითხის ორთქლად გადაქცევის პროცესი.

სითხეში (ან მყარში) ნებისმიერ ტემპერატურაზე არის გარკვეული რაოდენობის "სწრაფი" მოლეკულები, რომელთა კინეტიკური ენერგია აღემატება ნივთიერების სხვა ნაწილაკებთან მათი ურთიერთქმედების პოტენციურ ენერგიას. თუ ასეთი მოლეკულები აღმოჩნდებიან ზედაპირთან ახლოს, მათ შეუძლიათ გადალახონ სხვა მოლეკულების მიზიდულობა და გაფრინდნენ სითხიდან, წარმოქმნიან ორთქლს მის ზემოთ. მყარი ნივთიერებების აორთქლებასაც ხშირად უწოდებენ სუბლიმაცია ან სუბლიმაცია.

აორთქლება ხდება ნებისმიერ ტემპერატურაზე, რომლის დროსაც ნივთიერება შეიძლება იყოს თხევად ან მყარ მდგომარეობაში. თუმცა, აორთქლების სიჩქარე დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება „სწრაფი“ მოლეკულების რაოდენობა და, შესაბამისად, იზრდება აორთქლების ინტენსივობა. აორთქლების სიჩქარე ასევე დამოკიდებულია სითხის თავისუფალი ზედაპირის ფართობზე და ნივთიერების ტიპზე. ასე, მაგალითად, თეფშში ჩასხმული წყალი აორთქლდება უფრო სწრაფად ვიდრე წყალი, ჩაასხით ჭიქაში. ალკოჰოლი უფრო სწრაფად აორთქლდება ვიდრე წყალი და ა.შ.

კონდენსაცია

ღია კონტეინერში სითხის რაოდენობა მუდმივად მცირდება აორთქლების გამო. მაგრამ ეს არ ხდება მჭიდროდ დახურულ ჭურჭელში. ეს აიხსნება იმით, რომ თხევად (ან მყარში) აორთქლებასთან ერთად, ხდება საპირისპირო პროცესი. ორთქლის მოლეკულები ქაოტურად მოძრაობენ სითხეზე, ამიტომ ზოგიერთი მათგანი თავისუფალი ზედაპირის მოლეკულების მიზიდულობის გავლენით ისევ სითხეში ვარდება. ორთქლის თხევად გადაქცევის პროცესს კონდენსაცია ეწოდება. ორთქლის გადაქცევის პროცესი მყარიჩვეულებრივ უწოდებენ ორთქლის კრისტალიზაციას.

მას შემდეგ რაც სითხეს ჩავასხამთ ჭურჭელში და მჭიდროდ დავხურავთ, სითხე დაიწყებს აორთქლებას და სითხის თავისუფალი ზედაპირის ზემოთ ორთქლის სიმკვრივე გაიზრდება. თუმცა, ამავდროულად, სითხეში დაბრუნებული მოლეკულების რაოდენობა გაიზრდება. ღია ჭურჭელში სიტუაცია განსხვავებულია: მოლეკულები, რომლებმაც დატოვეს სითხე, შეიძლება არ დაბრუნდნენ სითხეში. დახურულ ჭურჭელში წონასწორული მდგომარეობა დროთა განმავლობაში მყარდება: სითხის ზედაპირიდან გამოსული მოლეკულების რაოდენობა ხდება. რიცხვის ტოლიორთქლის მოლეკულები, რომლებიც ბრუნდებიან სითხეში. ამ მდგომარეობას ე.წ დინამიური წონასწორობის მდგომარეობა(ნახ. 1). სითხესა და ორთქლს შორის დინამიური წონასწორობის მდგომარეობაში აორთქლება და კონდენსაცია ერთდროულად ხდება და ორივე პროცესი ანაზღაურებს ერთმანეთს.

ნახ.1. სითხე დინამიური წონასწორობის მდგომარეობაში

გაჯერებული და უჯერი ორთქლი

განმარტება

გაჯერებული ორთქლიარის ორთქლი თავის სითხესთან დინამიური წონასწორობის მდგომარეობაში.

სახელწოდება „გაჯერებული“ ხაზს უსვამს იმას, რომ მოცემულ მოცულობაში მოცემულ ტემპერატურაზე მეტი ორთქლი არ შეიძლება იყოს. გაჯერებულ ორთქლს აქვს მაქსიმალური სიმკვრივე მოცემულ ტემპერატურაზე და, შესაბამისად, ახდენს მაქსიმალურ წნევას ჭურჭლის კედლებზე.

განმარტება

უჯერი ორთქლი- ორთქლი, რომელმაც არ მიაღწია დინამიური წონასწორობის მდგომარეობას.

სხვადასხვა სითხეებისთვის ორთქლის გაჯერება ხდება სხვადასხვა სიმკვრივით, რაც განპირობებულია მოლეკულური სტრუქტურის განსხვავებებით, ე.ი. განსხვავებები ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ძალებში. სითხეებში, რომლებშიც მოლეკულური ურთიერთქმედების ძალები ძლიერია (მაგალითად, ვერცხლისწყალში), დინამიური წონასწორობის მდგომარეობა მიიღწევა ორთქლის დაბალი სიმკვრივით, რადგან მცირეა მოლეკულების რაოდენობა, რომლებსაც შეუძლიათ სითხის ზედაპირის დატოვება. პირიქით, არასტაბილურ სითხეებში დაბალი მოლეკულური მიმზიდველი ძალებით, იმავე ტემპერატურაზე მოლეკულების მნიშვნელოვანი რაოდენობა გაფრინდება სითხიდან და ორთქლის გაჯერება მიიღწევა მაღალი სიმკვრივით. ასეთი სითხეების მაგალითებია ეთანოლი, ეთერი და ა.შ.

ვინაიდან ორთქლის კონდენსაციის პროცესის ინტენსივობა ორთქლის მოლეკულების კონცენტრაციის პროპორციულია, ხოლო აორთქლების პროცესის ინტენსივობა დამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე და მკვეთრად იზრდება მისი ზრდასთან ერთად, მოლეკულების კონცენტრაცია გაჯერებულ ორთქლში დამოკიდებულია მხოლოდ სითხის ტემპერატურაზე. . Ამიტომაც გაჯერებული ორთქლის წნევა დამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე და არ არის დამოკიდებული მოცულობაზე.უფრო მეტიც, ტემპერატურის მატებასთან ერთად სწრაფად იზრდება გაჯერებული ორთქლის მოლეკულების კონცენტრაცია და, შესაბამისად, გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე და წნევა. გაჯერებული ორთქლის წნევისა და სიმკვრივის სპეციფიკური დამოკიდებულება ტემპერატურაზე განსხვავებულია სხვადასხვა ნივთიერებებისთვის და შეგიძლიათ იხილოთ საცნობარო ცხრილებიდან. გამოდის, რომ გაჯერებული ორთქლი, როგორც წესი, კარგად არის აღწერილი კლეიპერონ-მენდელეევის განტოლებით. თუმცა, შეკუმშვის ან გაცხელებისას, გაჯერებული ორთქლის მასა იცვლება.

უჯერი ორთქლი ემორჩილება იდეალური გაზის კანონებს საკმარისი სიზუსტით.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

მაგალითი 2