Од што зависи заситената пареа? Која е разликата помеѓу заситената пареа и незаситената пареа?

Течностите имаат тенденција да испаруваат. Ако падневме капка вода, етер и жива на масата (само не правете го ова дома!), ќе можеме да забележиме како капките постепено исчезнуваат - испаруваат. Некои течности испаруваат побрзо, други побавно. Процесот на испарување на течноста се нарекува и испарување. И обратниот процес на претворање на пареата во течност е кондензација.

Овие два процеси илустрираат фазна транзиција- процес на транзиција на супстанции од една состојба на агрегација во друга:

• испарување (премин од течна во гасовита состојба);
• кондензација (премин од гасовита состојба во течност);
• десублимација (премин од гасовита состојба во цврста состојба, заобиколувајќи ја течната фаза);
• сублимација, позната и како сублимација (премин од цврста во гасовита состојба, заобиколувајќи ја течноста).

Патем, сега е вистинската сезона за набљудување на процесот на десублимација во природата: мраз и мраз на дрвја и предмети, ладен шари на прозорци - негов резултат.

Како се формира заситена и незаситена пареа

Но, да се вратиме на испарувањето. Ќе продолжиме да експериментираме и да истураме течност - вода, на пример, во отворен сад и да поврземе манометар со него. Невидливо за окото, испарувањето се јавува во садот. Сите течни молекули се во континуирано движење. Некои се движат толку брзо што нивната кинетичка енергија е посилно од тоа, кој ги врзува течните молекули заедно.

Откако ја напуштија течноста, овие молекули продолжуваат хаотично да се движат во вселената, огромното мнозинство од нив се распрснуваат во него - вака незаситена пареа. Само мал дел од нив се враќа назад во течноста.

Ако го затвориме садот, бројот на молекули на пареа постепено ќе се зголемува. И се повеќе и повеќе од нив ќе се вратат во течноста. Ова ќе го зголеми притисокот на пареата. Ова ќе биде снимено со манометар поврзан со садот.

По некое време, бројот на молекули што ќе излетаат од течноста и ќе се вратат во неа ќе биде еднаков. Притисокот на пареата ќе престане да се менува. Како резултат заситеност со пареаќе се воспостави термодинамичка рамнотежа на системот течност-пареа. Тоа е, испарувањето и кондензацијата ќе бидат еднакви.

Својства на заситената пареа

За да ги илустрираме јасно, користиме друг експеримент. Користете ја сета моќ на вашата имагинација за да го замислите. Значи, да земеме живин манометар, кој се состои од два колена - цевки за комуникација. И двете се полни со жива, едниот крај е отворен, другиот е запечатен, а над живата се уште има одредена количина на етер и неговата заситена пареа. Ако го спуштите и кренете незапечатеното колено, нивото на жива во запечатеното исто така ќе падне и ќе се зголеми.

Во овој случај, количината (волуменот) на заситената пареа на етер исто така ќе се промени. Разликата во нивоата на живи столбови во двете краци на манометарот го покажува притисокот на заситената пареа на етерот. Ќе остане непроменета цело време.

Ова имплицира својство на заситена пареа - нејзиниот притисок не зависи од волуменот што го зафаќа. Притисокот на заситената пареа на различни течности (на пример, вода и етер) е различен на иста температура.

Сепак, температурата на заситената пареа е важна. Колку е поголема температурата, толку е поголем притисокот. Притисокот на заситената пареа се зголемува со зголемување на температурата побрзо отколку кај незаситената пареа. Температурата и притисокот на незаситената пареа се поврзани линеарно.

Може да се направи уште еден интересен експеримент. Земете празна колба без течна пареа, затворете ја и поврзете го манометарот. Постепено, капка по капка, додадете течност во колбата. Како што течноста влегува и испарува, се воспоставува притисок на заситената пареа, највисок за дадена течност на дадена температура.

Повеќе за температурата и заситената пареа

Температурата на пареата исто така влијае на брзината на кондензација. Исто како што температурата на течноста ја одредува стапката на испарување - со други зборови, бројот на молекули што летаат надвор од површината на течноста по единица време.

За заситената пареа, нејзината температура е еднаква на температурата на течноста. Колку е поголема температурата на заситената пареа, толку е поголем нејзиниот притисок и густина, толку е помала густината на течноста. Кога ќе се достигне критичната температура за супстанцијата, густината на течноста и пареата е иста. Ако температурата на пареата е повисока од критичната температура за супстанцијата, физичките разлики помеѓу течната и заситената пареа се бришат.

Одредување на притисок на заситена пареа во мешавина со други гасови

Зборувавме за константата постојана температурапритисок на заситена пареа. Го определивме притисокот во „идеални“ услови: кога сад или колба содржи течност и пареа од само една супстанција. Да разгледаме и експеримент во кој молекулите на супстанцијата се расфрлани во вселената во мешавина со други гасови.

За да го направите ова, земете два отворени стаклени цилиндри и ставете затворени садови со етер во двете. Како и обично, да ги поврземе мерачите на притисок. Отвораме еден сад со етер, по што манометарот го бележи зголемувањето на притисокот. Разликата помеѓу овој притисок и притисокот во цилиндар со затворен сад од етер ни овозможува да го дознаеме притисокот на заситената пареа на етер.

За притисокот и вриењето

Испарувањето е можно не само од површината на течноста, туку и во нејзиниот волумен - тогаш тоа се нарекува вриење. Како што се зголемува температурата на течноста, се формираат меурчиња од пареа. Кога притисокот на заситената пареа е поголем или еднаков на притисокот на гасот во меурите, течноста испарува во меурите. И тие се шират и се издигнуваат на површината.

Течностите се варат на различни температури. ВО нормални условиводата врие на 100 0 C. Но со промена на атмосферскиот притисок се менува и точката на вриење. Значи, во планините, каде што воздухот е многу тенок и Атмосферски притисокПодолу, како што се издигнувате во планините, точката на вриење на водата се намалува.

Патем, вриењето во херметички затворен сад е воопшто невозможно.

Друг пример за врската помеѓу притисокот на пареата и испарувањето е прикажан со таква карактеристика на содржината на водена пареа во воздухот како релативна влажност на воздухот. Тоа е односот на парцијалниот притисок на водената пареа до притисокот на заситената пареа и се одредува со формулата: φ = r/r o * 100%.

Како што се намалува температурата на воздухот, се зголемува концентрацијата на водена пареа во него, т.е. тие стануваат позаситени. Оваа температура се нарекува точка на росење.

Ајде да го сумираме

Користејќи едноставни примери, ја анализиравме суштината на процесот на испарување и незаситената и заситената пареа формирана како резултат. Можете да ги набљудувате сите овие појави околу вас секој ден: на пример, видете како се сушат баричките на улиците по дожд или огледало замаглено од пареата во бањата. Во бањата, можете дури и да набљудувате како прво се формира пареа, а потоа влагата акумулирана на огледалото се кондензира назад во вода.

Можете исто така да го искористите ова знаење за да го направите вашиот живот поудобен. На пример, во зима воздухот во многу станови е многу сув, а тоа лошо влијае на благосостојбата. Можете да користите модерен уред за овлажнител за да го направите повлажен. Или, на старомоден начин, ставете сад со вода во просторијата: постепено испарувајќи, водата ќе го засити воздухот со своите пареи.

blog.site, при копирање на материјал во целост или делумно, потребна е врска до оригиналниот извор.

ФОРМИРАЊЕ ПАРЕНА.

ЗАСИТЕНА И НЕЗАСИТЕНА ПАРЕНА.

1. Испарување.

Помеѓу молекулите на супстанцијата во течна или цврста состојба дејствуваат привлечни сили. Тие се прилично големи за цврста материја. Ова води до фактот дека молекулите на цврстата супстанција се неактивни, тие можат само да осцилираат околу нивната рамнотежна положба. Во течност, молекулите не се толку силно привлечени едни кон други; тие можат да се движат на кратки растојанија и да скокаат до соседните позиции на рамнотежа. Меѓутоа, како резултат на размена на енергии за време на судири на молекули или како резултат на снабдување со енергија однадвор, секоја поединечна молекула може да добие таква количина на кинетичка енергија што ќе и овозможи да ги надмине привлечните сили на соседните молекули. и оставете ја површината на течност или цврста. Некои од овие молекули, откако ја изгубиле својата енергија, се враќаат назад во течноста или цврстата состојба, но најенергичните, кои можеле да се движат на растојание од околу 10 -9 m, каде што силите на привлекување практично повеќе не дејствуваат, стануваат бесплатно.

Преминот на супстанцијата од цврста или течна состојба во гасовита состојба се нарекува испарување, а збирката на молекули на супстанца што ја напуштиле површината на течност или цврста се нарекува траектна оваа супстанца.

Најчесто, испарувањето се однесува на преминување на супстанција во гасовита состојба од течност. Испарувањето што се јавува од цврста состојба се нарекува сублимацијаили сублимација.

Испарувањето од течна состојба се дели на испарувањеИ вриење.

2. Испарување и неговиот интензитет.

Испарувањее испарување што се случува на која било температура само од слободната површина на течноста во воздух или вакуум, придружено со намалување на температурата на течноста.

Механизмот на испарување и добиеното ладење на течноста може да се објасни од гледна точка на MCT.

Како што споменавме погоре, само тие молекули ја напуштаат површината на течност чија кинетичка енергија ја надминува вредноста на работата потребна за надминување на силите на молекуларната привлечност од соседните молекули и ослободувањето на молекулата од површината на течноста во воздухот. Ова дело се нарекува работна функција. Како резултат на тоа, просечната кинетичка енергија на преостанатите молекули се намалува и, следствено, температурата на течноста се намалува.

Интензитетот на испарување зависи од неколку фактори:

на температурата на течноста;

на слободната површина;

за брзината на отстранување на пареата од површината на течноста;

од надворешен притисок;

во зависност од видот на течноста.

Колку е поголема температурата, толку е поголема површината на слободната површина, толку е поголема брзината на отстранување на пареата од површината на течноста, колку е помал надворешниот притисок, толку е поинтензивно испарувањето.

Процесот на премин на супстанција од гасовита состојба во течна или цврста се нарекува кондензација.

3.Заситени и незаситени парови.

Размислете за два сада со течност - едниот е отворен, другиот е затворен со капак. Во двата сада се случува и испарување на течноста и кондензација на пареата.

Меѓутоа, во првиот случај, испарувањето преовладува над кондензацијата, бидејќи молекулите на течноста имаат можност да ги напуштат границите на садот и тие нема да се вратат во течноста, а на нивно место други молекули излегуваат од површината на течноста. во воздухот. Бројот на N 1 молекули кои ја напуштаат површината за 1 s го надминува бројот на N 2 молекули кои се враќаат назад. Ако процесот на испарување преовладува над процесот на кондензација, тогаш добиената пареа се нарекува незаситени.

Во херметички затворен сад, првично бројот на N 1 молекули што ја напуштаат површината за 1 s го надминува бројот на N 2 молекули кои се враќаат назад. Затоа, густината на пареата над површината на течноста, како и нејзиниот притисок, се зголемуваат. Но, како што се зголемуваат густината и притисокот, бројот на молекули кои се враќаат во течноста во рок од 1 секунда се зголемува. По некое време, стапките на испарување и кондензација стануваат еднакви, т.е. бројот на N 1 молекули што ја напуштаат течноста е еднаков на бројот на N 2 што се враќаат. Се вели дека е воспоставена динамичка рамнотежа помеѓу пареата и нејзината течност.

Пареа во состојба на динамичка рамнотежасо својата течност се нарекува богат.

4. Врие.

Вриењето е формирање на пареа што се јавува и од површината и низ целиот волумен на течноста на константна температура.

Механизмот на вриење може да се објасни на следниов начин.

На ѕидовите на садот секогаш има меурчиња од адсорбиран гас. Покрај тоа, течноста секогаш содржи одредена количина растворен гас (воздух), чиј степен на растворање се намалува со зголемување на температурата, а кој, кога се загрева, исто така почнува да се ослободува во форма на меурчиња. Течноста испарува внатре во меурчињата. Затоа, покрај воздухот, внатре во меурите има и заситена пареа, нејзиниот притисок се зголемува со зголемување на температурата. Како резултат на тоа, меурчињата отекуваат. Силата на Архимед што дејствува на меурчињата станува поголема од нивната гравитација и тие почнуваат да лебдат. Понатамошното однесување на меурчињата зависи од тоа колку е топла течноста.

Ако течноста сè уште не е подеднакво загреана и нејзините горни слоеви се поладни од долните, тогаш како што меурите лебдат нагоре, пареата во нив се кондензира, а притисокот во меурите се намалува. Како резултат на тоа, волуменот на меурчиња се намалува. Силата на Архимед, која зависи од волуменот на меурите, исто така станува помала, движењето на меурчињата нагоре се забавува и, пред да стигнат до површината на течноста, меурите исчезнуваат.

Ако течноста се загрева рамномерно, тогаш како што меурите лебдат нагоре, нивниот волумен ќе се зголеми, бидејќи силата на хидростатичкиот притисок на течноста што делува на меурите се намалува. Зголемувањето на волуменот доведува до зголемување на силата на Архимед. Затоа, движењето на меурчињата нагоре се забрзува. Меурчињата стигнуваат до слободната површина, пукаат и заситената пареа излегува. Овој момент се нарекува вриење на течноста. Во овој случај, притисокот на заситената пареа во меурите е речиси еднаков на надворешниот притисок.

Температурата на која притисокот на заситената пареа е еднаков на надворешниот притисок се нарекува точка на вриење.

Точката на вриење зависи од:

1) од надворешен притисок (колку е поголем, толку е поголема точката на вриење);

2) од присуството на нечистотија (обично точката на вриење се зголемува со зголемување на концентрацијата на нечистотијата);

3) од воздух или други гасови растворени во течноста (со намалување на количината на растворен воздух, температурата се зголемува);

4) за состојбата на ѕидовите на садот (во садови со помазни ѕидови течноста врие на повисока температура);

5) во зависност од видот на течноста.

5. Споредба на својствата на заситената пареа и идеалниот гас.

1. Притисокот и густината на заситената пареа се константни и не зависат од волуменот на просторот над течноста што испарува. За идеален гас, притисокот и густината се намалуваат со зголемување на волуменот.

Заситена пареа Идеален гас

2. Со зголемување на температурата при константен волумен, зголемувањето на притисокот на заситената пареа не се случува според линеарен закон, како за идеален гас, туку многу побрзо. Ова се објаснува со фактот дека зголемувањето на притисокот се јавува не само поради зголемување на кинетичката енергија, туку и поради зголемувањето на бројот на испаруваните молекули.

Од истата причина, густината на заситената пареа не останува константна, таа се зголемува.

3. Притисокот и густината на заситената пареа зависат од видот на течноста и се одредуваат со топлината на испарувањето. Колку е помала топлината на испарување, толку е поголем притисокот и густината на заситената пареа.

Ако се остави отворена чаша вода за долго време, тогаш на крајот водата целосно ќе испари. Поточно ќе испари. Што е испарување и зошто се случува?

2.7.1 Испарување и кондензација

На дадена температура, течните молекули имаат различни брзини. Брзините на повеќето молекули се блиску до одредена просечна вредност (карактеристична за оваа температура). Но, постојат молекули чии брзини значително се разликуваат од просечната, и помали и поголеми.

На сл. Слика 2.16 покажува приближен график на дистрибуцијата на брзината на течните молекули. Сината позадина го прикажува мнозинството молекули чии брзини се групирани околу просечната вредност. Црвената „опашка“ на графиконот е мал број „брзи“ молекули, чии брзини значително ја надминуваат просечната брзина на најголемиот дел од течните молекули.

Број на молекули

Брзи молекули

Брзина на молекулите

Ориз. 2.16. Распределба на молекулите по брзина

Кога таква многу брза молекула ќе се најде на слободната површина на течноста (т.е. на интерфејсот помеѓу течноста и воздухот), кинетичката енергија на оваа молекула може да биде доволна да ги надмине привлечните сили на другите молекули и да лета надвор од течноста . Овој процеси има испарување, а молекулите што ја напуштаат течноста формираат пареа.

Значи, испарувањето е процес на претворање на течност во пареа, што се јавува на слободната површина на течноста7.

Може да се случи по некое време молекулата на пареата да се врати назад во течноста.

Процесот на менување на молекулите на пареа во течност се нарекува кондензација. Кондензацијата на пареа е обратен процес на испарување на течноста.

2.7.2 Динамична рамнотежа

Што се случува ако садот со течност е херметички затворен? Густината на пареата над површината на течноста ќе почне да се зголемува; честичките на пареа сè повеќе ќе се мешаат со другите течни молекули кои летаат надвор, а стапката на испарување ќе почне да се намалува. Во исто време ќе започне

7 Под посебни услови, трансформацијата на течноста во пареа може да се случи низ целиот волумен на течноста. Овој процес ви е добро познат - вриење.

p n = n RT:

стапката на кондензација ќе се зголеми, бидејќи со зголемување на концентрацијата на пареа ќе се зголеми бројот на молекули кои се враќаат во течноста.

Конечно, во одреден момент стапката на кондензација ќе биде еднаква на стапката на испарување. Ќе се појави динамична рамнотежа помеѓу течноста и пареата: по единица време, ист број на молекули ќе излетаат од течноста како што се враќаат од пареата во неа. Од овој момент, количината на течност ќе престане да се намалува, а количината на пареа ќе престане да се зголемува; пареата ќе достигне ¾заситеност¿.

Заситената пареа е пареа која е во состојба на динамичка рамнотежа со својата течност. Пареата што не достигнала состојба на динамичка рамнотежа со течноста се нарекува незаситена.

Притисокот и густината на заситената пареа се означени pn in. Очигледно, pn in е максималниот притисок и густина што може да ги има пареата на дадена температура. Со други зборови, притисокот и густината на заситената пареа секогаш ги надминуваат притисокот и густината на незаситената пареа.

2.7.3 Својства на заситената пареа

Излегува дека состојбата на заситената пареа (а уште повеќе на незаситената пареа) може приближно да се опише со равенката на состојбата на идеален гас (равенка Менделеев-Клапејрон). Конкретно, имаме приближна врска помеѓу притисокот на заситената пареа и неговата густина:

Ова е многу неверојатен факт, потврдено со експеримент. Навистина, по своите својства, заситената пареа значително се разликува од идеалниот гас. Да ги наведеме најважните од овие разлики.

1. При константна температура, густината на заситената пареа не зависи од нејзиниот волумен.

Ако, на пример, заситената пареа се компресира изотермално, тогаш неговата густина ќе се зголеми во првиот момент, стапката на кондензација ќе ја надмине стапката на испарување, а дел од пареата ќе се кондензира во течност додека повторно не се појави динамичка рамнотежа, во која густината на пареата ќе се врати на претходната вредност.

Слично на тоа, при изотермално ширење на заситената пареа, неговата густина ќе се намали во првиот момент (пареата ќе стане незаситена), брзината на испарување ќе ја надмине стапката на кондензација, а течноста дополнително ќе испарува додека повторно не се воспостави динамичка рамнотежа, т.е. , додека пареата повторно не се засити со иста густина.

2. Притисокот на заситената пареа не зависи од нејзиниот волумен.

Ова произлегува од фактот дека густината на заситената пареа не зависи од волуменот, а притисокот е единствено поврзан со густината со равенката (2.6).

Како што гледаме, законот на Бојл-Мариот, кој важи за идеални гасови, не важи за заситената пареа. Ова не е изненадувачки, бидејќи е добиено од равенката Менделеев-Клапејрон под претпоставка дека масата на гасот останува константна.

3. При константен волумен, густината на заситената пареа се зголемува со зголемување на температурата и се намалува со намалување на температурата.

Навистина, како што се зголемува температурата, стапката на испарување на течноста се зголемува. Динамичната рамнотежа е нарушена во првиот момент, и дополнително

испарување на некоја течност. Парот ќе се додава додека повторно не се врати динамичката рамнотежа.

На ист начин, како што температурата се намалува, брзината на испарување на течноста станува побавна, а дел од пареата се кондензира додека не се врати динамичката рамнотежа, но со помалку пареа.

Така, кога заситената пареа се загрева или лади изохорично, нејзината маса се менува, така што законот на Чарлс не функционира во овој случај. Зависноста на притисокот на заситената пареа од температурата повеќе нема да биде линеарна функција.

4. Притисокот на заситената пареа се зголемува со температурата побрзо отколку според линеарен закон.

Всушност, со зголемување на температурата, густината на заситената пареа се зголемува, а според равенката (2.6), притисокот е пропорционален на производот на густината и температурата.

Зависноста на притисокот на заситената пареа од температурата е експоненцијална (сл. 2.17). Тој е претставен со делот 1-2 од графиконот. Оваа зависност не може да се изведе од идеалните закони за гас.

изохорен пар

Ориз. 2.17. Зависност на притисокот на пареата од температурата

Во точка 2 целата течност испарува; со дополнително зголемување на температурата, пареата станува незаситена, а нејзиниот притисок се зголемува линеарно во согласност со законот на Чарлс (дел 2-3).

Да потсетиме дека линеарното зголемување на притисокот на идеалниот гас е предизвикано од зголемување на интензитетот на влијанијата на молекулите на ѕидовите на садот. Кога се загрева заситената пареа, молекулите почнуваат да чукаат не само посилно, туку и почесто бидејќи пареата станува поголема. Истовремена акцијаОвие два фактори предизвикуваат експоненцијално зголемување на притисокот на заситената пареа.

2.7.4 Влажност на воздухот

Апсолутна влажност е парцијалниот притисок на водената пареа во воздухот (т.е. притисокот што водената пареа би го извршила сама по себе, во отсуство на други гасови). Понекогаш апсолутната влажност се нарекува и густина на водена пареа во воздухот.

Релативна влажност на воздухот "е односот на парцијалниот притисок на водената пареа во него со притисокот на заситената водена пареа на иста температура. Како по правило, ова е

односот се изразува како процент:

" = стр 100%: pн

Од равенката Менделеев-Клапејрон (2.6) произлегува дека односот на парните притисоци е еднаков на односот на густините. Бидејќи самата равенка (2.6), да потсетиме, опишува заситена пареа само приближно, имаме приближна врска:

" = 100%:n

Еден од уредите што ја мери влажноста на воздухот е психрометар. Вклучува два термометри, од кои еден резервоар е завиткан во влажна крпа. Колку е помала влажноста, толку е поинтензивно испарувањето на водата од ткаенината, толку повеќе се лади резервоарот на влажниот термометар и толку е поголема разликата помеѓу неговите отчитувања и отчитувањата на сувиот термометар. Од оваа разлика, влажноста на воздухот се одредува со помош на специјална психометриска табела.

Пред да одговориме на прашањето поставено во насловот на статијата, ајде да откриеме што е steam. Сликите што ги имаат повеќето луѓе кога го слушаат овој збор се: котел или тава што врие, парна соба, топол пијалок и уште многу слични слики. На еден или друг начин, во нашите идеи има течна и гасовита супстанција што се издига над нејзината површина. Ако ве прашаат да дадете пример за пареа, веднаш ќе се сетите на водена пареа, алкохол, етер, бензин, ацетон.

Постои уште еден збор за гасовити состојби - гас. Овде обично се сеќаваме на кислород, водород, азот и други гасови, без да ги поврзуваме со соодветните течности. Згора на тоа, добро е познато дека тие постојат во течна состојба. На прв поглед, разликите се во тоа што пареата одговара на природните течности, а гасовите мора да бидат посебно течни. Сепак, ова не е сосема точно. Згора на тоа, сликите што произлегуваат од зборот пареа не се пареа. За да дадеме поточен одговор, ајде да погледнеме како се појавува пареа.

Како пареата се разликува од гасот?

Состојбата на агрегација на супстанцијата се определува со температурата, поточно од односот помеѓу енергијата со која комуницираат нејзините молекули и енергијата на нивното термичко хаотично движење. Приближно, можеме да претпоставиме дека ако енергијата на интеракцијата е многу поголема, тоа е цврста состојба; ако енергијата на топлинското движење е многу поголема, тоа е гасовита состојба; ако енергиите се споредливи, тоа е течна состојба.

Излегува дека за да може молекулата да се отцепи од течноста и да учествува во формирањето на пареа, количината на топлинска енергија мора да биде поголема од енергијата на интеракцијата. Како може да се случи ова? Просечната брзина на термичко движење на молекулите е еднаква на одредена вредност во зависност од температурата. Сепак, поединечните брзини на молекулите се различни: повеќето од нив имаат брзини блиску до просечната вредност, но некои имаат брзина поголема од просечната, некои помала.

Побрзите молекули можат да имаат топлинска енергија поголема од енергијата на интеракцијата, што значи дека, еднаш на површината на течноста, тие можат да се отцепат од неа, формирајќи пареа. Овој метод на испарување се нарекува испарување. Поради истата распределба на брзините, постои и спротивен процес - кондензација: молекулите од пареата преминуваат во течност. Патем, сликите што обично се појавуваат при слушањето на зборот пареа не се пареа, туку резултат на спротивниот процес - кондензација. Пареата не се гледа.

Под одредени услови, пареата може да стане течност, но за да се случи тоа нејзината температура не смее да надмине одредена вредност. Оваа вредност се нарекува критична температура. Пареата и гасот се гасовити состојби кои се разликуваат по температурата на која постојат. Ако температурата не ја надмине критичната температура, тоа е пареа, а ако ја надминува, тоа е гас. Ако ја одржувате температурата константна и ја намалите јачината на звукот, пареата се втечнува, но гасот не се втечнува.

Што е заситена и незаситена пареа

Самиот збор „заситен“ носи одредени информации; тешко е да се засити голема површина на просторот. Ова значи дека за да се добие заситена пареа, ви треба ограничете го просторот во кој се наоѓа течноста. Температурата мора да биде помала од критичната температура за дадена супстанција. Сега испарените молекули остануваат во просторот каде што се наоѓа течноста. Отпрвин, повеќето од молекуларните транзиции ќе се случат од течноста, а густината на пареата ќе се зголеми. Ова за возврат ќе предизвика поголем бројобратна транзиција на молекулите во течност, што ќе ја зголеми брзината на процесот на кондензација.

Конечно, се воспоставува состојба за која просечниот број на молекули кои минуваат од една фаза во друга ќе биде еднаков. Оваа состојба се нарекува динамичка рамнотежа. Оваа состојба се карактеризира со иста промена во големината и насоката на стапките на испарување и кондензација. Оваа состојба одговара на заситената пареа. Ако состојбата на динамичка рамнотежа не се постигне, тоа одговара на незаситена пареа.

Тие го започнуваат проучувањето на објектот, секогаш со неговиот наједноставен модел. Во молекуларната кинетичка теорија, ова е идеален гас. Главните поедноставувања овде се занемарувањето на сопствениот волумен на молекулите и енергијата на нивната интеракција. Излегува дека таков модел сосема задоволително ја опишува незаситената пареа. Покрај тоа, колку е помалку заситен, толку е полегитимна неговата употреба. Идеален гас е гас; тој не може да стане ниту пареа ниту течност. Следствено, за заситена пареа таков модел не е соодветен.

Главните разлики помеѓу заситената и незаситената пареа

1. Заситено значи дека објектот има најголем од можни вредностинекои параметри. За пар ова е густина и притисок. Овие параметри за незаситена пареа имаат помали вредности. Колку е подалеку пареата од заситеност, толку се помали овие вредности. Едно појаснување: референтната температура мора да биде константна.
2. За незаситена пареа: Законот Бојл-Мариот: ако температурата и масата на гасот се константни, зголемувањето или намалувањето на волуменот предизвикува намалување или зголемување на притисокот за иста количина, притисокот и волуменот се обратно поврзани пропорционална зависност. Од максималната густина и притисок на константна температура, произлегува дека тие се независни од волуменот на заситената пареа; излегува дека за заситена пареа, притисокот и волуменот се независни еден од друг.
3. За незаситена пареа густината не зависи од температурата, и ако јачината се одржува, вредноста на густината не се менува. За заситена пареа, додека се одржува волуменот, густината се менува ако се промени температурата. Зависноста во овој случај е директна. Ако температурата се зголеми, густината исто така се зголемува, ако температурата се намали, густината исто така се менува.
4. Ако волуменот е константен, незаситената пареа се однесува во согласност со законот на Чарлс: како што се зголемува температурата, притисокот исто така се зголемува за истиот фактор. Оваа зависност се нарекува линеарна. За заситената пареа, како што се зголемува температурата, притисокот се зголемува побрзо отколку за незаситената пареа. Зависноста е експоненцијална.

Да резимираме, можеме да забележиме значителни разлики во својствата на споредените објекти. Главната разлика е во тоа што пареата, во состојба на заситеност, не може да се разгледува изолирано од нејзината течност. Ова е систем од два дела на кој не може да се применат повеќето закони за гас.

ДЕФИНИЦИЈА

Испарувањее процес на претворање на течноста во пареа.

Во течност (или цврста) на која било температура има одреден број „брзи“ молекули чија кинетичка енергија е поголема од потенцијалната енергија на нивната интеракција со другите честички на супстанцијата. Ако таквите молекули се најдат во близина на површината, тие можат да ја надминат привлечноста на другите молекули и да излетаат од течноста, формирајќи пареа над неа. Често се нарекува и испарување на цврсти материи сублимација или сублимација.

Испарувањето се случува на која било температура на која супстанцијата може да биде во течна или цврста состојба. Сепак, стапката на испарување зависи од температурата. Како што се зголемува температурата, се зголемува бројот на „брзи“ молекули и, следствено, се зголемува интензитетот на испарување. Стапката на испарување зависи и од слободната површина на течноста и видот на супстанцијата. Така, на пример, водата истурена во чинија ќе испари побрзо од водата, се истури во чаша. Алкохолот испарува побрзо од водата, итн.

Кондензација

Количината на течност во отворен сад постојано се намалува поради испарувањето. Но, тоа не се случува во цврсто затворен сад. Ова се објаснува со фактот дека истовремено со испарувањето во течност (или цврсто), се случува обратниот процес. Молекулите на пареата хаотично се движат над течноста, па некои од нив, под влијание на привлечноста на молекулите на слободната површина, повторно паѓаат во течноста. Процесот на претворање на пареата во течност се нарекува кондензација. Процесот на претворање на пареата во солиднаобично се нарекува кристализација од пареа.

Откако ќе ја истуриме течноста во садот и ќе го затвориме цврсто, течноста ќе почне да испарува и ќе се зголеми густината на пареата над слободната површина на течноста. Меѓутоа, во исто време, бројот на молекули кои се враќаат назад во течноста ќе се зголеми. Во отворен сад ситуацијата е поинаква: молекулите што ја напуштиле течноста може да не се вратат во течноста. Во затворен сад, со текот на времето се воспоставува рамнотежа: бројот на молекули што ја напуштаат површината на течноста станува еднаков на бројотмолекулите на пареа се враќаат во течноста. Оваа состојба се нарекува состојба на динамичка рамнотежа(сл. 1). Во состојба на динамична рамнотежа помеѓу течноста и пареата, испарувањето и кондензацијата се случуваат истовремено, и двата процеси се компензираат еден со друг.

Сл.1. Течност во состојба на динамичка рамнотежа

Заситена и незаситена пареа

ДЕФИНИЦИЈА

Заситена пареае пареа во состојба на динамичка рамнотежа со нејзината течност.

Името „заситено“ нагласува дека повеќе не може да има пареа во даден волумен на дадена температура. Заситената пареа има максимална густина на дадена температура и, според тоа, врши максимален притисок врз ѕидовите на садот.

ДЕФИНИЦИЈА

Незаситена пареа- пареа која не достигнала состојба на динамичка рамнотежа.

За различни течности, заситеноста на пареата се јавува при различни густини, што се должи на разликите во молекуларната структура, т.е. разлики во силите на меѓумолекуларната интеракција. Во течности во кои силите на молекуларната интеракција се силни (на пример, во жива), се постигнува состојба на динамичка рамнотежа при мала густина на пареа, бидејќи бројот на молекули способни да ја напуштат површината на течноста е мал. Напротив, во испарливи течности со ниски молекуларни привлечни сили, на исти температури значителен број на молекули излетуваат од течноста и се постигнува заситеност на пареа при висока густина. Примери за такви течности се етанол, етер итн.

Бидејќи интензитетот на процесот на кондензација на пареа е пропорционален на концентрацијата на молекулите на пареата, а интензитетот на процесот на испарување зависи само од температурата и нагло се зголемува со нејзиниот раст, концентрацијата на молекулите во заситената пареа зависи само од температурата на течноста . Затоа Притисокот на заситената пареа зависи само од температурата и не зависи од волуменот.Покрај тоа, со зголемување на температурата, концентрацијата на молекулите на заситената пареа и, следствено, густината и притисокот на заситената пареа брзо се зголемуваат. Специфичните зависности на притисокот и густината на заситената пареа од температурата се различни за различни супстанции и може да се најдат од референтните табели. Излегува дека заситената пареа, по правило, е добро опишана со равенката Клејперон-Менделев. Меѓутоа, кога се компресира или загрева, масата на заситената пареа се менува.

Незаситената пареа ги почитува идеалните закони за гас со доволен степен на точност.

Примери за решавање проблеми

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2