USE kodifikatoriaus temos: sotieji ir nesotieji garai, oro drėgmė.
Jei ilgą laiką paliksite atvirą stiklinę vandens, galiausiai vanduo visiškai išgaruos. Tiksliau – išgaruos. Kas yra garavimas ir kodėl tai vyksta?
Garavimas ir kondensacija
Tam tikroje temperatūroje skysčio molekulės turi skirtingą greitį. Daugumos molekulių greičiai yra artimi tam tikrai vidutinei reikšmei (būdinga šiai temperatūrai). Tačiau yra molekulių, kurių greičiai gerokai skiriasi nuo vidutinių tiek žemesnėmis, tiek aukštesnėmis kryptimis.
Fig. 1 parodytas apytikslis skysčio molekulių greičio pasiskirstymo grafikas. Mėlynas fonas rodo didžiąją dalį molekulių, kurių greičiai sugrupuoti pagal vidutinę vertę. Raudona grafiko „uodega“ – tai nedidelis skaičius „greičių“ molekulių, kurių greičiai gerokai viršija vidutinį daugumos skysčių molekulių greitį.
Ryžiai. 1. Molekulių pasiskirstymas greičiu
Kai tokia labai greita molekulė yra laisvajame skysčio paviršiuje (ty skysčio ir oro sąsajoje), šios molekulės kinetinės energijos gali pakakti, kad įveiktų likusių molekulių traukos jėgas ir išskristų iš skystis. Šis procesas yra garinimas, ir iš skysčio išėjusios molekulės garai.
Taigi, garinimas yra skysčio pavertimo garais procesas, vykstantis ant laisvo skysčio paviršiaus(ypatingomis sąlygomis skystis virsti garais gali vykti per visą skysčio tūrį. Šis procesas jums gerai žinomas – tai verdantis).
Gali atsitikti taip, kad po kurio laiko garų molekulė sugrįš į skystį.
Garų molekulių perėjimo į skystį procesas vadinamas kondensacija.... Garų kondensacija yra atvirkštinis skysčio garavimo procesas.
Dinaminis balansas
O kas bus, jei indas su skysčiu bus hermetiškai uždarytas? Garų tankis virš skysčio paviršiaus pradės didėti; garų dalelės vis labiau neleis išskristi kitoms skysčių molekulėms, sumažės garavimo greitis. Tuo pačiu metu pradės didėti kondensacijos greitis, nes padidėjus garų koncentracijai, molekulių, grįžtančių į skystį, skaičius bus vis daugiau.
Galiausiai tam tikru momentu kondensacijos greitis bus lygus garavimo greičiui. Ateis dinaminis balansas tarp skysčio ir garų: per laiko vienetą iš skysčio išskris tiek pat molekulių, kiek sugrįš į jį iš garų. Nuo šio momento skysčio kiekis nustos mažėti, o garų kiekis nustos didėti; garai pasieks „sotumą“.
Sotieji garai yra garai, kurie yra dinaminėje pusiausvyroje su savo skysčiu. Garai, nepasiekę dinaminės pusiausvyros su skysčiu būsenos, vadinami nesočiaisiais.
Sočiųjų garų slėgis ir tankis žymimi ir. Akivaizdu, kad ir yra didžiausias slėgis ir tankis, kurį garai gali turėti tam tikroje temperatūroje. Kitaip tariant, sočiųjų garų slėgis ir tankis visada viršija nesočiųjų garų slėgį ir tankį.
Sočiųjų garų savybės
Pasirodo, sočiųjų garų (o nesočiųjų – dar labiau) būseną galima apytiksliai apibūdinti idealių dujų būsenos lygtimi (Mendelejevo – Clapeyrono lygtis). Visų pirma, mes turime apytikslį ryšį tarp sočiųjų garų slėgio ir jo tankio:
(1)
Tai labai stebinantis faktas, patvirtintas eksperimentu. Iš tiesų, savo savybėmis sotieji garai labai skiriasi nuo idealių dujų. Išvardinkime svarbiausius iš šių skirtumų.
1. Esant pastoviai temperatūrai, sočiųjų garų tankis nepriklauso nuo jų tūrio.
Jei, pavyzdžiui, sotieji garai yra izotermiškai suspausti, tada jų tankis pirmuoju momentu padidės, kondensacijos greitis viršys garavimo greitį ir dalis garų kondensuosis į skystį, kol vėl atsiras dinaminė pusiausvyra, kurioje garų tankis grįš į ankstesnę vertę ...
Panašiai ir sočiųjų garų izotermiškai plečiantis, jų tankis pirmuoju momentu sumažės (garai taps nesotūs), garavimo greitis viršys kondensacijos greitį, o skystis papildomai išgaruos, kol vėl nusistovi dinaminė pusiausvyra, t.y. kol garai vėl bus prisotinti tokiu pat tankiu.
2. Sočiųjų garų slėgis nepriklauso nuo jo tūrio.
Tai išplaukia iš to, kad sočiųjų garų tankis nepriklauso nuo tūrio, o slėgis vienareikšmiškai susietas su tankiu pagal (1) lygtį.
Kaip matai, Boyle'o dėsnis - Mariotte, kuris galioja idealioms dujoms, negalioja sočiųjų garų... Tai nenuostabu – juk ji buvo gauta iš Mendelejevo-Clapeyrono lygties, darant prielaidą, kad dujų masė išlieka pastovi.
3. Esant pastoviam tūriui, sočiųjų garų tankis didėja didėjant temperatūrai ir mažėja, kai temperatūra mažėja..
Iš tiesų, kylant temperatūrai, skysčio garavimo greitis didėja.
Pirmuoju momentu pažeidžiama dinaminė pusiausvyra ir papildomai išgaruoja tam tikra skysčio dalis. Pora toliau augs, kol vėl bus atkurta dinaminė pusiausvyra.
Lygiai taip pat, mažėjant temperatūrai, skysčio garavimo greitis lėtėja, o dalis garų kondensuojasi tol, kol atsistato dinaminė pusiausvyra – tik su mažesniu garų kiekiu.
Taigi, izochoriškai kaitinant arba vėsinant sočiųjų garų masę, kinta, todėl Charleso dėsnis šiuo atveju neveikia. Sočiųjų garų slėgio priklausomybė nuo temperatūros nebebus tiesinė funkcija.
4. Sočiųjų garų slėgis didėja didėjant temperatūrai greičiau nei tiesiškai.
Iš tiesų, didėjant temperatūrai, sočiųjų garų tankis didėja, o pagal (1) lygtį slėgis yra proporcingas tankio ir temperatūros sandaugai.
Sočiųjų garų slėgio priklausomybė nuo temperatūros yra eksponentinė (2 pav.). Jis pavaizduotas grafiko 1-2 skyriuose. Šios priklausomybės negalima išvesti iš idealių dujų dėsnių.
Ryžiai. 2. Garų slėgio priklausomybė nuo temperatūros
2 taške visas skystis išgaruoja; toliau kylant temperatūrai, garai tampa nesotūs, o jų slėgis didėja tiesiškai pagal Charleso dėsnį (2–3 skyriai).
Prisiminkite, kad linijinį idealių dujų slėgio padidėjimą sukelia padidėjęs molekulių smūgių į indo sieneles intensyvumas. Kaitinant sočiuosius garus, molekulės pradeda plakti ne tik stipriau, bet ir dažniau – juk garai tampa didesni. Šių dviejų veiksnių veikimas vienu metu lemia eksponentinį sočiųjų garų slėgio padidėjimą.
Oro drėgnumas
Absoliuti drėgmė yra dalinis vandens garų slėgis ore (t. y. slėgis, kurį vandens garai darytų patys, jei nebūtų kitų dujų). Kartais absoliuti drėgmė dar vadinama vandens garų tankiu ore.
Santykinė drėgmė yra jame esančių vandens garų dalinio slėgio ir tos pačios temperatūros sočiųjų vandens garų slėgio santykis. Paprastai šis santykis išreiškiamas procentais:
Iš Mendelejevo-Klapeirono lygties (1) išplaukia, kad garų slėgių santykis yra lygus tankių santykiui. Kadangi pati (1) lygtis, prisiminimas, sočiuosius garus apibūdina tik apytiksliai, turime apytikslį ryšį:
Vienas iš prietaisų, matuojančių oro drėgmę, yra psichrometras... Jame yra du termometrai, kurių vieno rezervuaras yra suvyniotas į drėgną skudurėlį. Kuo mažesnė drėgmė, tuo intensyviau iš audinio išgaruoja vanduo, tuo labiau „šlapio“ termometro rezervuaras atvėsta ir tuo didesnis skirtumas tarp jo ir sauso termometro rodmenų. Remiantis šiuo skirtumu, oro drėgnumas nustatomas naudojant specialią psichrometrinę lentelę.
Skysčiai linkę išgaruoti. Jei ant stalo lašintume vandens, eterio ir gyvsidabrio lašą (tik nedarykite to namuose!), galėtume stebėti, kaip lašai palaipsniui išnyksta – išgaruoja. Vieni skysčiai išgaruoja greičiau, kiti lėčiau. Skysčio garavimo procesas taip pat vadinamas garavimu. Ir atvirkštinis garų virsmo skysčiu procesas yra kondensacija.
Šie du procesai iliustruoja fazių perėjimas- medžiagų perėjimo iš vienos agregacijos būsenos į kitą procesas:
- išgarinimas (perėjimas iš skysčio į dujinę būseną);
- kondensacija (perėjimas iš dujinės būsenos į skystį);
- desublimacija (perėjimas iš dujinės būsenos į kietą, apeinant skystąją fazę);
- sublimacija, tai taip pat yra sublimacija (perėjimas iš kietos į dujinę būseną, apeinant skystį).
Dabar, beje, tinkamas metas stebėti desublimacijos procesą gamtoje: šerkšnas ir šerkšnas ant medžių ir daiktų, šerkšno raštai ant langų – jo rezultatas.
Kaip susidaro sotieji ir nesotieji garai
Bet grįžkime prie garinimo. Toliau eksperimentuosime ir į atvirą indą pilsime skystį – pavyzdžiui, vandenį, prie jo prijungsime manometrą. Akimis nematomas, inde vyksta garavimas. Visos skysčio molekulės nuolat juda. Kai kurie juda taip greitai, kad jų kinetinė energija yra stipresnė už tą, kuri jungia skysčio molekules.
Palikusios skystį, šios molekulės ir toliau chaotiškai juda erdvėje, didžioji jų dalis joje išsisklaido – štai kaip nesočiųjų garų... Tik nedidelė jų dalis grįžta atgal į skystį.
Jei uždarysime indą, garų molekulių pamažu taps vis daugiau. Ir vis daugiau jų grįš į skystį. Tai padidins garų slėgį. Taip pataisysite prie indo prijungtą manometrą.
Po kurio laiko iš skysčio išbėgančių ir į jį grįžtančių molekulių skaičius bus lygus. Garų slėgis nustos keistis. Kaip rezultatas garų prisotinimas bus nustatyta skysčių-garų sistemos termodinaminė pusiausvyra. Tai yra, garavimas ir kondensacija bus vienodi.
Sočiųjų garų savybės
Norėdami juos aiškiai iliustruoti, naudosime dar vieną eksperimentą. Pasinaudokite visa savo vaizduotės galia, kad ją pristatytumėte. Taigi, paimkime gyvsidabrio manometrą, susidedantį iš dviejų alkūnių - susisiekiančių vamzdžių. Į abu pilamas gyvsidabris, vienas galas atviras, kitas sandarus, o virš gyvsidabrio dar yra tam tikras kiekis eterio ir jame sočiųjų garų. Jei nuleisite ir pakelsite neužsandarintą kelį, gyvsidabrio lygis sandariame kelyje taip pat kils ir kris.
Tokiu atveju pasikeis ir eterio sočiųjų garų kiekis (tūris). Gyvsidabrio stulpelių lygių skirtumas abiejose manometro kojose rodo sočiųjų eterio garų slėgį. Jis visą laiką išliks nepakitęs.
Tai reiškia sočiųjų garų savybę – jo slėgis nepriklauso nuo jo užimamo tūrio. Įvairių skysčių (pavyzdžiui, vandens ir eterio) sočiųjų garų slėgis toje pačioje temperatūroje yra skirtingas.
Tačiau sočiųjų garų temperatūra turi reikšmės. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis slėgis. Sočiųjų garų slėgis kylant temperatūrai didėja greičiau nei nesočiųjų garų. Nesočiųjų garų temperatūra ir slėgis yra tiesiškai susiję.
Galima atlikti dar vieną įdomų eksperimentą. Paimkite tuščią kolbą be skysčio garų, uždarykite ir prijunkite manometrą. Palaipsniui, lašas po lašo, į kolbos vidų įpilkite skysčio. Kai skystis patenka ir išgaruoja, nustatomas sočiųjų garų slėgis, kuris tam tikroje temperatūroje yra didžiausias tam tikram skysčiui.
Daugiau apie temperatūrą ir prisotintus garus
Garų temperatūra taip pat turi įtakos kondensacijos greičiui. Lygiai taip pat, kaip skysčio temperatūra lemia garavimo greitį – molekulių, kurios išskrenda iš skysčio paviršiaus per laiko vienetą, skaičių, kitaip tariant.
Sočiųjų garų temperatūra yra lygi skysčio temperatūrai. Kuo aukštesnė sočiųjų garų temperatūra, tuo didesnis jų slėgis ir tankis, tuo mažesnis skysčio tankis. Kai pasiekiama medžiagai kritinė temperatūra, skysčio ir garų tankis yra toks pat. Jei garų temperatūra yra aukštesnė už kritinę medžiagos temperatūrą, fiziniai skirtumai tarp skystų ir sočiųjų garų išnyksta.
Sočiųjų garų, sumaišytų su kitomis dujomis, slėgio nustatymas
Sakėme, kad esant pastoviai temperatūrai sočiųjų garų slėgis išlieka nepakitęs. Slėgį nustatėme „idealiomis“ sąlygomis: kai inde ar kolboje yra tik vienos medžiagos skysčio ir garų. Taip pat panagrinėkime eksperimentą, kurio metu medžiagos molekulės yra išsibarsčiusios erdvėje mišinyje su kitomis dujomis.
Norėdami tai padaryti, paimkite du atvirus stiklinius cilindrus ir įdėkite juos į abu uždarus indus su eteriu. Kaip įprasta, sujungsime slėgio matuoklius. Atidarome vieną indą su eteriu, po kurio manometras fiksuoja slėgio padidėjimą. Skirtumas tarp šio slėgio ir slėgio cilindre su uždaru eterio indu leidžia sužinoti sočiųjų eterio garų slėgį.
Apie slėgį ir virimą
Garuoti galima ne tik nuo skysčio paviršiaus, bet ir jo tūryje – tuomet tai vadinama virimu. Kylant skysčio temperatūrai, susidaro garų burbuliukai. Kai sočiųjų garų slėgis yra didesnis arba lygus dujų slėgiui burbuliukuose, skystis išgaruoja burbuliukų viduje. O tie plečiasi ir iškyla į paviršių.
Skysčiai verda skirtingose temperatūrose. Įprastomis sąlygomis vanduo užverda 100 0 C temperatūroje. Tačiau keičiantis atmosferos slėgiui, keičiasi ir virimo temperatūra. Taigi, kalnuose, kur oras labai išretėjęs ir atmosferos slėgis žemesnis, kylant į kalnus mažėja ir vandens virimo temperatūra.
Beje, hermetiškai uždarytame inde virti išvis neįmanoma.
Kitas garų slėgio ir garavimo ryšio pavyzdys yra tokia vandens garų kiekio ore charakteristika kaip santykinė oro drėgmė. Tai yra vandens garų dalinio slėgio ir sočiųjų garų slėgio santykis ir nustatomas pagal formulę: φ = p / p apie * 100%.
Sumažėjus oro temperatūrai, jame didėja vandens garų koncentracija, t.y. jie tampa turtingesni. Ši temperatūra vadinama rasos tašku.
Apibendrinkime
Naudodamiesi paprastais pavyzdžiais išanalizavome garinimo proceso esmę ir susidarančius nesočiuosius ir sočiuosius garus. Visus šiuos reiškinius galite stebėti kiekvieną dieną aplinkui: pavyzdžiui, gatvėse išvysti po lietaus džiūstančias balas ar nuo garų aprasojusį veidrodį vonioje. Vonioje netgi galima stebėti, kaip pirmiausia vyksta garavimas, o vėliau ant veidrodžio susikaupusi drėgmė kondensuojasi atgal į vandenį.
Šias žinias taip pat galite panaudoti norėdami padaryti savo gyvenimą patogesnį. Pavyzdžiui, žiemą daugelyje butų oras labai sausas, o tai blogai veikia savijautą. Galite naudoti modernų drėkintuvą, kad jis būtų drėgnesnis. Arba senamadiškai patalpoje pastatykite indą su vandeniu: palaipsniui garuodamas vanduo prisotins orą savo garais.
svetainę, visiškai ar iš dalies nukopijavus medžiagą, būtina nuoroda į šaltinį.
Garavimo ir kondensacijos procesai yra nenutrūkstami ir lygiagrečiai vienas kitam.
Atvirame inde skysčio kiekis laikui bėgant mažėja, nes garavimas vyrauja prieš kondensaciją.
Garai, esantys virš skysčio paviršiaus, kai garavimas vyrauja prieš kondensaciją, arba garai, kai skysčio nėra, vadinami. nesočiųjų.
Hermetiškai uždarytoje talpykloje skysčio lygis laikui bėgant nekinta, nes garavimas ir kondensacija kompensuoja vienas kitą: kiek molekulių išskrenda iš skysčio, tiek pat jų grįžta į jį vienu metu, tarp garų ir jo skysčio susidaro dinaminė (mobili) pusiausvyra.
Garai, esantys dinaminėje pusiausvyroje su skysčiu, vadinami prisotintas.
Tam tikroje temperatūroje bet kurio skysčio sočiųjų garų tankis yra didžiausias ( ) ir sukuria maksimalų slėgį ( ), kurią tokioje temperatūroje gali turėti šio skysčio garai.
Sočiųjų garų slėgis ir tankis toje pačioje temperatūroje priklauso nuo medžiagos tipo: didesnis slėgis sukuria sotuosius to skysčio garus, kurie greičiau išgaruoja. Pavyzdžiui, ir
Nesočiųjų garų savybės: Nesotieji garai paklūsta Boyle - Mariotte, Gay-Lussac, Charles dujų dėsniams, jiems galima pritaikyti idealių dujų būsenos lygtį.
Sočiųjų garų savybės:1. Esant pastoviam tūriui, kylant temperatūrai, sočiųjų garų slėgis didėja, bet ne tiesiogiai proporcingai (nevykdomas Čarlzo dėsnis), slėgis auga greičiau nei idealių dujų. , kylant temperatūrai ( ) , garų masė didėja, todėl garų molekulių koncentracija () didėja ir sočiųjų garų slėgis didėja dėl dviejų priežasčių (
3 1 - nesotieji garai (idealios dujos);
2 2 - sočiųjų garų; 3 - nesočiųjų garų,
1 gaunamas iš sočiųjų garų tame pačiame
Tūris kaitinant.
2. Sočiųjų garų slėgis esant pastoviai temperatūrai nepriklauso nuo jo užimamo tūrio.
Didėjant garų tūriui, garų masė didėja, o skysčio masė mažėja (dalis skysčio virsta garais), mažėjant garų tūriui jo mažėja, o skystis. tampa didesnis (dalis garų virsta skysčiu), sočiųjų garų molekulių tankis ir koncentracija išlieka pastovūs, todėl slėgis išlieka pastovus ().
skystis
(sočiųjų garai + skystis)
Nesočiųjų. garai
Sotieji garai nepaklūsta Boyle - Mariotte, Gay-Lussac, Charles dujų dėsniams, nes garų masė procesuose nelieka pastovi, o visi dujų dėsniai gaunami pastoviai masei. Idealiųjų dujų būsenos lygtis gali būti taikoma prisotintam garui.
Taigi, sočiųjų garų galima paversti nesočiaisiais garais arba kaitinant jį pastoviu tūriu, arba didinant tūrį esant pastoviai temperatūrai. Nesotieji garai gali būti paverčiami sočiaisiais garais, aušinant juos pastoviu tūriu arba suspaudžiant pastovioje temperatūroje.
Kritinės būklės
Laisvo paviršiaus buvimas skystyje leidžia nurodyti, kur yra medžiagos skystoji fazė, o kur dujinė. Didelis skirtumas tarp skysčio ir jo garų paaiškinamas tuo, kad skysčio tankis yra daug kartų didesnis nei garų. Jei skystis šildomas hermetiškai uždarytame inde, tai dėl plėtimosi jo tankis sumažės, o garų tankis virš jo padidės. Tai reiškia, kad skirtumas tarp skysčio ir jo sočiųjų garų išsilygina ir esant pakankamai aukštai temperatūrai visai išnyksta. Temperatūra, kurioje išnyksta skysčio ir jo sočiųjų garų fizikinių savybių skirtumai, o jų tankiai tampa vienodi, vadinamakritinė temperatūra.
Kritinis taškas
Kad iš dujų susidarytų skystis, vidutinė potenciali molekulių traukos energija turi viršyti jų vidutinę kinetinę energiją.
Kritinė temperatūra – maksimali temperatūra, kuriai esant garai virsta skysčiu. Kritinė temperatūra priklauso nuo potencialios molekulių sąveikos energijos, todėl skirtingoms dujoms yra skirtinga. Dėl stiprios vandens molekulių sąveikos vandens garai gali virsti vandeniu net esant temperatūrai. Tuo pačiu metu azoto suskystinimas vyksta tik žemesnėje nei = -147˚ temperatūroje, nes azoto molekulės silpnai sąveikauja viena su kita.
Kitas makroskopinis parametras, turintis įtakos garų ir skysčių perėjimui, yra slėgis. Didėjant išoriniam slėgiui dujų suspaudimo metu, vidutinis atstumas tarp dalelių mažėja, didėja jų traukos jėga ir atitinkamai vidutinė potenciali jų sąveikos energija.
Slėgissočiųjų garų kritinės temperatūros vadinami kritiškas... Tai didžiausias galimas tam tikros medžiagos sočiųjų garų slėgis.
Medžiagos būsena su kritiniais parametrais vadinamas kritiškas(kritinis taškas) . Kiekviena medžiaga turi savo kritinę temperatūrą ir slėgį.
Esant kritinei būsenai, skysčio savitoji garavimo šiluma ir paviršiaus įtempimo koeficientas išnyksta. Esant aukštesnei nei kritinei temperatūrai, net ir esant labai dideliam slėgiui, dujų pavertimas skysčiu yra neįmanomas, t.y. virš kritinės temperatūros, skystis negali egzistuoti. Esant superkritinei temperatūrai, įmanoma tik garinė medžiagos būsena.
Dujų suskystinimas galimas tik esant žemesnei nei kritinei temperatūrai. Skystinimo metu dujos atšaldomos iki kritinės temperatūros, pavyzdžiui, vykstant adiabatiniam plėtimuisi, o po to suspaudžiamos izotermiškai.
Virimas
Iš išorės reiškinys atrodo taip: sparčiai augantys burbuliukai iš viso skysčio tūrio kyla į paviršių, jie sprogsta paviršiumi, o garai patenka į aplinką.
MKT virimą paaiškina taip: skystyje visada yra oro burbuliukų, kuriuose iš skysčio išgaruoja. Uždaras burbuliukų tūris pripildytas ne tik oro, bet ir sočiųjų garų. Sočiųjų garų slėgis juose, kaitinant skystį, auga greičiau nei oro slėgis. Kai pakankamai įkaitintame skystyje sočiųjų garų slėgis burbuluose tampa didesnis už išorinį, jų tūris didėja, o plūdrumo jėga, viršijanti jų gravitaciją, iškelia burbulus į paviršių. Plaukiojantys burbuliukai pradeda sprogti, kai tam tikroje temperatūroje juose esančių sočiųjų garų slėgis viršija slėgį virš skysčio. Skysčio temperatūra, kuriai esant jo sočiųjų garų slėgis burbuliukuose yra lygus išoriniam skysčio slėgiui arba jį viršija, vadinama virimo taškas.
Skirtingų skysčių virimo temperatūra skiriasi nuo sočiųjų garų slėgis jų burbuluose lyginamas su tuo pačiu išoriniu slėgiu esant skirtingoms temperatūroms. Pavyzdžiui, sočiųjų garų slėgis burbuliukuose yra lygus normaliam atmosferos slėgiui esant 100 ˚C vandens, gyvsidabrio – 357˚C, alkoholio – 78˚C, eterio – 35 ˚C.
Virimo temperatūra virimo metu išlieka pastovi, nuo visa šiluma, kuri tiekiama į šildomą skystį, išleidžiama garinimui.
Virimo temperatūra priklauso nuo išorinio skysčio slėgio: didėjant slėgiui, temperatūra pakyla; mažėjant slėgiui, temperatūra mažėja. Pavyzdžiui, 5 km aukštyje virš jūros lygio, kur slėgis 2 kartus mažesnis už atmosferos slėgį, vandens virimo temperatūra yra 83˚C, garo mašinų katiluose, kur garo slėgis 15 atm. (), vandens temperatūra yra apie 200˚С.
Oro drėgnumas
Ore visada yra vandens garų, todėl galime kalbėti apie oro drėgmę, kuriai būdingos šios reikšmės:
1.Absoliuti drėgmė Ar vandens garų tankis ore (arba slėgis, kurį šie garai sukuria (.
Absoliuti drėgmė nesuteikia supratimo apie oro prisotinimo vandens garais laipsnį. Tas pats vandens garų kiekis skirtingoje temperatūroje sukuria skirtingą drėgmės pojūtį.
2.Santykinė drėgmė yra tam tikros temperatūros ore esančių vandens garų tankio (slėgio) santykis su sočiųjų garų tankiu (slėgiu) toje pačioje temperatūroje :
arba
- absoliuti drėgmė tam tikroje temperatūroje; - tankis, sočiųjų garų slėgis toje pačioje temperatūroje. Sočiųjų vandens garų tankį ir slėgį bet kurioje temperatūroje galite rasti lentelėje. Lentelėje matyti, kad kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo didesnis turi būti vandens garų tankis ir slėgis ore, kad jis būtų prisotintas.
Žinant santykinę drėgmę, galima suprasti, kiek procentų vandens garų ore esant tam tikrai temperatūrai toli gražu nėra prisotinti. Jei garai ore yra prisotinti, tada. Jeigu , tada ore nėra pakankamai garų, kol jis nebus prisotintas.
Tai, kad garai ore tampa prisotinti, sprendžiama pagal drėgmės atsiradimą rūko, rasos pavidalu. Temperatūra, kurioje vandens garai ore tampa prisotinti, vadinama rasos taškas.
Garus ore galima prisotinti pridedant garų dėl papildomo skysčio išgarinimo nekeičiant oro temperatūros arba sumažinant jo temperatūrą turimu garų kiekiu ore.
Normali santykinė oro drėgmė, palankiausia žmogui, yra 40 - 60%. Orų prognozavimui būtinos žinios apie drėgmę meteorologijoje. Audimo, konditerijos gaminių gamyboje normaliai proceso eigai reikalinga tam tikra drėgmė. Meno ir knygų saugojimui reikia palaikyti reikiamą oro drėgmę.
Prietaisai drėgmei nustatyti:
1. Kondensato higrometras (leidžia nustatyti rasos tašką).
2. Plaukų higrometras (remiantis nuriebalintų plaukų ilgio priklausomybe nuo drėgmės kiekio) matuoja santykinę drėgmę procentais.
3. Psichrometras susideda iš dviejų sausų ir drėgnų termometrų. Drėkinto termometro rezervuaras suvyniotas į audinį, pamirkytą vandenyje. Dėl išgaravimo iš audinio šlapio temperatūra yra žemesnė nei sauso. Termometro rodmenų skirtumas priklauso nuo aplinkos oro drėgmės: kuo oras sausesnis, tuo intensyvesnis garavimas iš audinio, tuo didesnis termometro rodmenų skirtumas ir atvirkščiai. Jei oro drėgnumas 100%, tai termometro rodmenys vienodi, t.y. rodmenų skirtumas 0. Drėgmei psichrometru nustatyti naudojama psichometrinė lentelė.
Lydymasis ir kristalizacija
Kai tirpsta kietos medžiagos, atstumas tarp dalelių, sudarančių kristalinę gardelę, didėja, o pati gardelė sunaikinama. Lydymosi procesas reikalauja energijos sąnaudų. Kaitinant kietą medžiagą, didėja vibruojančių molekulių kinetinė energija ir atitinkamai jų virpesių amplitudė. Tam tikroje temperatūroje, vadinama lydymosi temperatūra, sutrinka dalelių išsidėstymo kristaluose tvarka, kristalai praranda formą. Medžiaga tirpsta, pereinant iš kietos būsenos į skystą.
Kristalizacijos metu vyksta molekulių, kurios sudaro kristalinę gardelę, konvergencija. Kristalizacija gali vykti tik tada, kai skystis atsisako energijos. Išlydytai medžiagai vėstant, mažėja vidutinė molekulių kinetinė energija ir greitis. Gravitacijos jėgos gali išlaikyti daleles aplink savo pusiausvyros padėtį. Tam tikroje temperatūroje, vadinama kietėjimo (kristalizavimo) temperatūra, visos molekulės atsiduria stabilios pusiausvyros padėtyje, jų išsidėstymas tampa tvarkingas – susidaro kristalas.
Kietosios medžiagos lydymas vyksta toje pačioje temperatūroje, kurioje ši medžiaga kietėja
Kiekviena medžiaga turi savo lydymosi temperatūrą. Pavyzdžiui, helio lydymosi temperatūra yra –269,6˚С, gyvsidabrio –38,9˚С, vario 1083˚С.
Lydymosi proceso metu temperatūra išlieka pastovi. Iš išorės tiekiamas šilumos kiekis patenka į kristalinės gardelės sunaikinimą.
Kietėjimo metu, nors šiluma pašalinama, temperatūra nekinta. Kristalizacijos metu išsiskirianti energija išleidžiama pastoviai temperatūrai palaikyti.
Kol visa medžiaga išsilydys arba visa medžiaga sukietės, t.y. kol kietoji ir skystoji medžiagos fazės egzistuoja kartu, temperatūra nekinta.
TV + skystis skystis + tv
,
kur yra šilumos kiekis, 
- šilumos kiekis, reikalingas išlydyti medžiagai, išsiskiriančiai kristalizacijos metu medžiagai, kurios masė yra
- specifinė lydymosi šiluma– šilumos kiekis, reikalingas 1 kg sveriančiai medžiagai ištirpti lydymosi temperatūroje.
Koks šilumos kiekis išleidžiamas ištirpus tam tikrai medžiagos masei, tiek pat šilumos išsiskiria šios masės kristalizacijos metu.
Taip pat vadinama specifinė kristalizacijos šiluma.
Lydymosi temperatūroje medžiagos, esančios skystoje būsenoje, vidinė energija yra didesnė už tos pačios masės kietos būsenos medžiagos vidinę energiją.
Daugeliui medžiagų lydymosi metu tūris didėja, o tankis mažėja. Kita vertus, kietėjant tūris mažėja, tankis didėja. Pavyzdžiui, kieto naftaleno kristalai skęsta skystame naftalene.
Kai kurios medžiagos, pavyzdžiui, bismutas, ledas, galis, ketus ir kt., tirpdamos susitraukia, o kietėja plečiasi. Šie nukrypimai nuo bendrosios taisyklės paaiškinami kristalinių gardelių struktūrinėmis savybėmis. Todėl vanduo pasirodo tankesnis už ledą, ledas vandenyje plūduriuoja. Vandens plėtimasis užšalimo metu sukelia uolienų sunaikinimą.
Metalų tūrio pokytis lydymosi ir kietėjimo metu liejykloje yra labai svarbus.
Patirtis tai rodo išorinio slėgio pokytis kietoje medžiagoje atsispindi šios medžiagos lydymosi temperatūroje... Toms medžiagoms, kurios lydymosi metu plečiasi, padidėjus išoriniam slėgiui, padidėja lydymosi temperatūra, nes apsunkina lydymosi procesą. Jei lydymosi metu medžiagos suspaudžiamos, joms padidėjus išoriniam slėgiui, sumažėja lydymosi temperatūra, nes padeda lydymosi procesui. Tik labai didelis slėgio padidėjimas pastebimai keičia lydymosi temperatūrą. Pavyzdžiui, norint sumažinti ledo lydymosi temperatūrą 1˚C, slėgis turi būti padidintas 130 atm. Medžiagos lydymosi temperatūra esant normaliam atmosferos slėgiui vadinama medžiagos lydymosi temperatūra.
Bilieto numeris 1
Sotūs garai.
Jei indas su skysčiu yra sandariai uždarytas, tada iš pradžių skysčio kiekis sumažės, o vėliau išliks pastovus. Esant pastoviai temperatūrai, skysčių-garų sistema pateks į šiluminės pusiausvyros būseną ir išliks joje savavališkai ilgą laiką. Kartu su garinimo procesu taip pat susidaro kondensacija, abu procesai vidutiniškai vienas kitą kompensuoja.
Pirmą akimirką, skystį supylus į indą ir uždarius, skystis išgaruos ir garų tankis virš jo padidės. Tačiau tuo pačiu padidės ir į skystį grįžtančių molekulių skaičius. Kuo didesnis garų tankis, tuo daugiau jų molekulių grįžta į skystį. Dėl to uždarame inde, esant pastoviai temperatūrai, tarp skysčio ir garų susidarys dinaminė (judri) pusiausvyra, ty molekulių, išeinančių iš skysčio paviršiaus per tam tikrą laiką, skaičius bus lygus. vidutinis, atsižvelgiant į garų molekulių, grįžtančių į skystį per tą patį laiką, skaičių.
Garai, esantys dinaminėje pusiausvyroje su skysčiu, vadinami sočiaisiais garais. Šis apibrėžimas pabrėžia, kad tam tikrame tūryje tam tikroje temperatūroje negali būti daugiau garų.
Sočiųjų garų slėgis.
Kas atsitiks su prisotintais garais, jei sumažės jų užimamas tūris? Pavyzdžiui, jei suspaudžiate garus pusiausvyroje su skysčiu, esančiu cilindre po stūmokliu, išlaikant pastovią cilindro turinio temperatūrą.
Kai garai bus suspausti, pusiausvyra pradės trikdyti. Garų tankis pirmą kartą šiek tiek padidės, ir daugiau molekulių pradės judėti iš dujų į skystį nei iš skysčio į dujas. Juk iš skysčio per laiko vienetą išeinančių molekulių skaičius priklauso tik nuo temperatūros, o garų suspaudimas šio skaičiaus nekeičia. Procesas tęsiasi tol, kol atstatoma dinaminė pusiausvyra ir garų tankis, o tai reiškia, kad jo molekulių koncentracija neįgis ankstesnių verčių. Vadinasi, sočiųjų garų molekulių koncentracija pastovioje temperatūroje nuo jos tūrio nepriklauso.
Kadangi slėgis yra proporcingas molekulių koncentracijai (p = nkT), iš šio apibrėžimo išplaukia, kad sočiųjų garų slėgis nepriklauso nuo jų užimamo tūrio.
Slėgis p n.p. garai, kuriuose skystis yra pusiausvyroje su savo garais, vadinami sočiųjų garų slėgiu.
Sočiųjų garų slėgio priklausomybė nuo temperatūros
Sočiųjų garų būsena, kaip rodo patirtis, apytiksliai apibūdinama idealių dujų būsenos lygtimi, o jų slėgis nustatomas pagal formulę
Kylant temperatūrai, didėja slėgis. Kadangi sočiųjų garų slėgis nepriklauso nuo tūrio, vadinasi, jis priklauso tik nuo temperatūros.
Tačiau p n.p priklausomybė. iš T, rasta eksperimentiškai, nėra tiesiogiai proporcinga, kaip idealiose pastovaus tūrio dujose. Kylant temperatūrai, didėja tikrojo sočiųjų garų slėgis greičiau nei idealiųjų dujų slėgis (12 pav. kreivės pjūvis). Kodėl tai vyksta?
Kaitinant skystį uždarame inde, dalis skysčio virsta garais. Dėl to pagal formulę P = nkT sočiųjų garų slėgis didėja ne tik dėl padidėjusios skysčio temperatūros, bet ir dėl garų molekulių koncentracijos (tankio) padidėjimo. Iš esmės slėgio padidėjimą didėjant temperatūrai lemia būtent koncentracijos padidėjimas.
(Pagrindinis idealių dujų ir sočiųjų garų elgsenos skirtumas yra tas, kad kintant garų temperatūrai uždarame inde (arba kintant tūriui esant pastoviai temperatūrai), kinta garų masė. Skystis dalinai virsta į garus arba, priešingai, garai iš dalies kondensuojasi. C Nieko panašaus neįvyksta su idealiomis dujomis.)
Kai išgaruos visas skystis, toliau kaitinant garai nustos būti sotūs ir jų slėgis esant pastoviam tūriui padidės tiesiogiai proporcingai absoliučiai temperatūrai (žr. 23 kreivės atkarpą).
Virimas.
Virimas – tai intensyvus medžiagos perėjimas iš skystos į dujinę būseną, vykstantis visame skysčio tūryje (o ne tik nuo jo paviršiaus). (Kondensacija yra atvirkštinis procesas.)
Kylant skysčio temperatūrai, didėja garavimo greitis. Galiausiai skystis pradeda virti. Verdant visame skysčio tūryje susidaro greitai augantys garų burbuliukai, kurie išplaukia į paviršių. Skysčio virimo temperatūra išlieka pastovi. Taip yra todėl, kad visa skysčiui tiekiama energija išleidžiama jį paverčiant garais.
Kokiomis sąlygomis prasideda virimas?
Skystyje visada yra ištirpusių dujų, išsiskiriančių indo dugne ir sienelėse, taip pat ant skystyje pakibusių dulkių dalelių, kurios yra garavimo centrai. Burbuliukų viduje esantys skysčio garai yra prisotinti. Kylant temperatūrai, sočiųjų garų slėgis didėja, o burbuliukai didėja. Veikiami plūdrumo jėgos, jie plūduriuoja aukštyn. Jei viršutiniuose skysčio sluoksniuose temperatūra žemesnė, tai šiuose sluoksniuose susidaro garų kondensacija burbuliukais. Slėgis greitai krenta ir burbuliukai susitraukia. Griūtis įvyksta taip greitai, kad burbulo sienelės, susidūrusios, sukelia kažką panašaus į sprogimą. Daugelis šių mikrosprogimų sukuria būdingą triukšmą. Kai skystis pakankamai įšyla, burbuliukai nustos byrėti ir išplauks į paviršių. Skystis užvirs. Atkreipkite ypatingą dėmesį į virdulį ant viryklės. Pamatysite, kad jis beveik nustoja kelti triukšmą prieš užvirdamas.
Sočiųjų garų slėgio priklausomybė nuo temperatūros paaiškina, kodėl skysčio virimo temperatūra priklauso nuo slėgio jo paviršiuje. Garų burbulas gali augti, kai jo viduje esančių sočiųjų garų slėgis šiek tiek viršija slėgį skystyje, kuris yra oro slėgio skysčio paviršiuje (išorinio slėgio) ir skysčio kolonėlės hidrostatinio slėgio suma.
Virimas prasideda tokioje temperatūroje, kuriai esant sočiųjų garų slėgis burbuliukuose yra lygus slėgiui skystyje.
Kuo didesnis išorinis slėgis, tuo aukštesnė virimo temperatūra.
Ir atvirkščiai, mažindami išorinį slėgį, taip sumažiname virimo temperatūrą. Iš kolbos išsiurbdami orą ir vandens garus galite užvirti vandenį kambario temperatūroje.
Kiekvienas skystis turi savo virimo temperatūrą (kuri išlieka pastovi, kol visas skystis užvirs), kuri priklauso nuo jo sočiųjų garų slėgio. Kuo didesnis sočiųjų garų slėgis, tuo žemesnė skysčio virimo temperatūra.
Savitoji garavimo šiluma.
Virimas įvyksta sugeriant šilumą.
Didžioji dalis tiekiamos šilumos išleidžiama ryšiams tarp medžiagos dalelių nutraukti, likusi dalis - darbui, atliekamam garų plėtimosi metu.
Dėl to sąveikos energija tarp garų dalelių tampa didesnė nei tarp skystųjų dalelių, todėl garų vidinė energija yra didesnė už vidinę skysčio energiją toje pačioje temperatūroje.
Šilumos kiekį, reikalingą skysčiui paversti garais verdant, galima apskaičiuoti pagal formulę:
kur m yra skysčio masė (kg),
L - savitoji garavimo šiluma (J / kg)
Savitoji garavimo šiluma parodo, kiek šilumos reikia, kad 1 kg tam tikros medžiagos virimo temperatūroje virstų garais. Savitosios garavimo šilumos vienetas SI:
[L] = 1 J / kg
Oro drėgnumas ir jo matavimas.
Beveik visada mus supančiame ore yra tam tikras vandens garų kiekis. Oro drėgnumas priklauso nuo jame esančių vandens garų kiekio.
Žaliame ore yra didesnis vandens molekulių procentas nei sausame ore.
Didelę reikšmę turi santykinė oro drėgmė, apie kurią kiekvieną dieną pranešama orų prognozių ataskaitose.
Santykinė drėgmė yra vandens garų tankio ore ir sočiųjų garų tankio santykis tam tikroje temperatūroje, išreikštas procentais. (rodo, kaip arti vandens garai ore yra prisotinti)
Rasos taškas
Oro sausumas arba drėgnumas priklauso nuo to, kaip arti jo vandens garai yra prisotinti.
Jei drėgnas oras atvėsinamas, jame esantys garai gali būti prisotinti, tada jie kondensuosis.
Požymis, kad garai yra prisotinti, yra pirmųjų kondensuoto skysčio - rasos - lašų atsiradimas.
Temperatūra, kurioje garai ore tampa prisotinti, vadinama rasos tašku.
Rasos taškas taip pat apibūdina oro drėgmę.
Pavyzdžiai: rasos iškritimas ryte, šalto stiklo rasojimas, jei ant jo kvėpuojate, vandens lašo susidarymas ant šalto vandens vamzdžio, drėgmė namų rūsiuose.
Oro drėgmei matuoti naudojami matavimo prietaisai – higrometrai. Higrometrai yra kelių tipų, tačiau pagrindiniai yra: plaukų ir psichrometriniai. Kadangi sunku tiesiogiai išmatuoti vandens garų slėgį ore, santykinė oro drėgmė matuojama netiesiogiai.
Yra žinoma, kad garavimo greitis priklauso nuo santykinės oro drėgmės. Kuo mažesnė oro drėgmė, tuo lengviau drėgmė išgaruoja..
Psichrometras turi du termometrus. Vienas yra įprastas, jis vadinamas sausu. Jis matuoja aplinkinio oro temperatūrą. Kito termometro kolba apvyniojama medžiaginiu dagčiu ir nuleidžiama į indą su vandeniu. Antrasis termometras rodo ne oro, o šlapio dagčio temperatūrą, iš čia ir kilo šlapiojo termometro pavadinimas. Kuo mažesnė oro drėgmė, tuo intensyviau drėgmė išgaruoja iš dagčio, kuo daugiau šilumos per laiko vienetą pašalinama iš drėgno termometro, tuo mažesni jo rodmenys, todėl tuo didesnis skirtumas tarp sauso ir drėgno termometro rodmenų. Prisotinimas = 100 ° C ir specifinės būsenos charakteristikos prisotintas skystas ir sausas prisotintas pora v "= 0,001 v" "= 1,7 ... šlapias prisotintas garai su sausumo laipsniu Apskaičiuokite ekstensyvias šlapio charakteristikas prisotintas pora ant...
Pramonės pavojų analizė fiksavimo sistemos veikimo metu garai aliejus, kai nutekėja nuo cistų
Santrauka >> BiologijaDegumo ribos (pagal tūrį). Slėgis prisotintas garai esant T = -38 ° C ... saulės spinduliuotės poveikis, koncentracija prisotinimas nulems nei temperatūra ... saulės spinduliuotės poveikis, koncentracija prisotinimas nenulems nei temperatūra...
APIBRĖŽIMAS
Garavimas yra skysčio pavertimo garais procesas.
Skystyje (arba kietoje medžiagoje) bet kurioje temperatūroje yra tam tikras skaičius „greičių“ molekulių, kurių kinetinė energija yra didesnė už potencialią jų sąveikos su likusiomis medžiagos dalelėmis energiją. Jei tokios molekulės atsiduria šalia paviršiaus, jos gali įveikti kitų molekulių trauką ir išskristi iš skysčio, sudarydamos virš jo garus. Kietųjų medžiagų išgarinimas taip pat dažnai vadinamas sublimacija arba sublimacija.
Garavimas vyksta bet kurioje temperatūroje, kurioje tam tikra medžiaga gali būti skystos arba kietos būsenos. Tačiau garavimo greitis priklauso nuo temperatūros. Kylant temperatūrai, didėja „greičių“ molekulių skaičius, taigi ir garavimo greitis. Garavimo greitis taip pat priklauso nuo laisvo skysčio paviršiaus ploto ir medžiagos rūšies. Taigi, pavyzdžiui, į lėkštę pilamas vanduo išgaruos greičiau nei įpiltas į stiklinę. Alkoholis išgaruoja greičiau nei vanduo ir pan.
Kondensatas
Skysčio kiekis atvirame inde nuolat mažėja dėl garavimo. Bet tai neįvyksta sandariai uždarytame inde. Tai paaiškinama tuo, kad priešingas procesas vyksta kartu su garavimu skystyje (arba kietoje medžiagoje). Garų molekulės chaotiškai juda virš skysčio, todėl dalis jų, veikiamos laisvų paviršiaus molekulių traukos, vėl patenka į skystį. Garų pavertimo skysčiu procesas vadinamas kondensacija. Garų pavertimo kieta medžiaga procesas paprastai vadinamas kristalizavimu iš garų.
Įpylus skysčio į indą ir sandariai uždarius, skystis pradės garuoti, o garų tankis virš laisvo skysčio paviršiaus padidės. Tačiau tuo pat metu padidės molekulių, grįžtančių atgal į skystį, skaičius. Atvirame inde situacija kitokia: iš skysčio išėjusios molekulės gali nebegrįžti į skystį. Uždarame inde laikui bėgant nusistovi pusiausvyros būsena: iš skysčio paviršiaus išeinančių molekulių skaičius tampa lygus į skystį grįžtančių garų molekulių skaičiui. Ši būsena vadinama dinaminės pusiausvyros būsena(1 pav.). Esant dinaminei pusiausvyrai tarp skysčio ir garų, vienu metu vyksta ir garavimas, ir kondensacija, o abu procesai vienas kitą panaikina.
1 pav. Skystis dinaminėje pusiausvyroje
Sotieji ir nesotieji garai
APIBRĖŽIMAS
Sotūs garai yra garai, esantys dinaminėje pusiausvyroje su savo skysčiu.
Pavadinimas „sotus“ pabrėžia, kad tam tikrame tūryje tam tikroje temperatūroje negali būti daugiau garų. Sočiųjų garų tankis tam tikroje temperatūroje yra didžiausias, todėl indo sieneles daro didžiausią slėgį.
APIBRĖŽIMAS
Nesotieji garai- garai, nepasiekę dinaminės pusiausvyros būsenos.
Skirtinguose skysčiuose garų prisotinimas vyksta esant skirtingam tankiui, o tai yra dėl molekulinės sandaros skirtumo, t.y. tarpmolekulinės sąveikos jėgų skirtumas. Skysčiuose, kuriuose molekulių sąveikos jėgos yra didelės (pavyzdžiui, gyvsidabrio), dinaminės pusiausvyros būsena pasiekiama esant mažam garų tankiui, nes molekulių, kurios gali išeiti iš skysčio paviršiaus, skaičius yra mažas. Priešingai, lakiuose skysčiuose su mažomis molekulių traukos jėgomis toje pačioje temperatūroje iš skysčio išskrenda nemažas skaičius molekulių, o garų prisotinimas pasiekiamas esant dideliam tankiui. Tokių skysčių pavyzdžiai yra etanolis, eteris ir kt.
Kadangi garų kondensacijos proceso intensyvumas yra proporcingas garų molekulių koncentracijai, o garinimo proceso intensyvumas priklauso tik nuo temperatūros ir staigiai didėja jai augant, molekulių koncentracija sočiuosiuose garuose priklauso tik nuo skysčio temperatūros. . Taigi sočiųjų garų slėgis priklauso tik nuo temperatūros ir nepriklauso nuo tūrio. Be to, kylant temperatūrai, greitai auga sočiųjų garų molekulių koncentracija ir atitinkamai sočiųjų garų tankis bei slėgis. Konkrečios sočiųjų garų slėgio ir tankio priklausomybės nuo temperatūros skiriasi skirtingoms medžiagoms ir jas galima rasti informacinėse lentelėse. Pasirodo, prisotinti garai, kaip taisyklė, gerai apibūdinami Cliperono-Mendelejevo lygtimi. Tačiau suspaudžiant ar kaitinant sočiųjų garų masė pasikeičia.
Nesotieji garai pakankamai tiksliai atitinka idealių dujų dėsnį.
Problemų sprendimo pavyzdžiai
1 PAVYZDYS
| Pratimas | Uždarame 0,5 litro talpos inde esant temperatūrai vandens garai ir vandens lašas yra pusiausvyroje. Nustatykite vandens garų masę inde. |
| Sprendimas | Esant temperatūrai, sočiųjų garų slėgis yra lygus atmosferiniam, todėl Pa. Parašykime Mendelejevo-Clapeyrono lygtį:
iš kur randame vandens garų masę: Vandens garų molinė masė apibrėžiama taip pat, kaip ir vandens molinė masė. Paverskime vienetus į SI sistemą: indo tūris, garų temperatūra. Paskaičiuokime: |
| Atsakymas | Vandens garų masė inde yra 0,3 g. |
2 PAVYZDYS
| Pratimas | 1 litro tūrio inde vanduo, vandens garai ir azotas yra pusiausvyroje esant temperatūrai. Skysto vandens tūris yra daug mažesnis nei indo tūris. Slėgis inde 300 kPa, atmosferos slėgis 100 kPa. Raskite bendrą dujinės būsenos medžiagos kiekį. Koks yra dalinis azoto slėgis sistemoje? Kokia yra vandens garų masė? Kokia yra azoto masė? |
| Sprendimas | Parašykime Mendelejevo-Klapeirono lygtį vandens garų ir azoto dujų mišiniui: iš kur randame bendrą dujinės būsenos medžiagos kiekį: Universali dujų konstanta. Paverskime vienetus į SI sistemą: indo tūris, slėgis inde, temperatūra. Paskaičiuokime:
Pagal Daltono dėsnį slėgis inde lygus vandens garų ir azoto dalinių slėgių sumai: iš kur dalinis azoto slėgis: Esant temperatūrai, sočiųjų garų slėgis yra lygus atmosferos slėgiui, todėl. |
