Termofizične lastnosti hlapov

Ko skodelica vode stoji dolgo časa, potem bo na koncu vsa voda enostavno izhlapela. V tem članku bomo samo govorili o tem, zakaj se to dogaja in razpravljamo o lastnostih hlapov.

Izhlapevanje in kondenzacija

Molekule vode se gibljejo pri različnih temperaturah pri različnih temperaturah. Seveda se večina drži enotne vrednosti hitrosti, v nekaterih pa so kazalniki bistveno drugačni.

V teh pogojih ena najhitrejših molekul doseže prosto površino vode.

Prosta površina vode je meja, kjer je tekočina v stiku z zrakom. Po udarcu tam lahko molekula premaga privlačnost drugih, počasnejših molekul in zapusti vodo. Ta proces je bil imenovan izhlapevanje. Molekule, ki letijo iz vode, se pretvorijo v paro. Zdaj pa pojdimo na terminologijo.

Izhlapevanje - pretvorba vode v paro. Ta postopek lahko poteka le na meji z zrakom.

Lastnosti vodna para Prav tako pomenijo, da se molekula po določenem času lahko vrne v vodo. To se imenuje kondenzacija.

Kondenzacija je pojav, ki nasprotuje izhlapevanju.

Dinamično ravnovesje

Lastnosti hlapov so raznolike, zdaj pa se bomo pogovorili o enem od teh.

Pred tem smo razpravljali o tem, kaj se naredi, ko molekula zapusti tekočino, toda primer smo vodili z odprto skodelico vode. Zdaj bomo razpravljali o tem, kaj se bo zgodilo, če je skodelica tesno zaprta. V tem primeru se bo gostota pare nad vodo povečala. Zaradi tega bodo delci drug drugemu preprečili, da bi zapustili mejo z zrakom, zaradi česar se bo izhlapevanje zmanjšalo. Hkrati se bo stopnja kondenzacije povečala, ker bo zaradi kopičenja pare več molekul, ki se pretvorijo nazaj v vodo.

Prej ali slej, v danih okoliščinah stopnja kondenzacije postane enaka stopnji izhlapevanja. Te lastnosti vode in pare se imenujejo - dinamično ravnovesje.

Dinamično ravnovesje je, če se hkrati število molekul, ki so postale parni, enako številu molekul, ki so se vrnile nazaj v vodo. Iz tega sledi, da se volumen vode ne bo zmanjšal, prav tako pa tudi količina pare. To pomeni, da je para postala "nasičena".

Nasičena para je, ko je v dinamičnem ravnotežju z vodo, iz katere je prišla. Podobno pa se parna snov, ki ni v stanju dinamičnega ravnovesja, imenuje nenasičena.

Lastnosti hlapov pomenijo, da nasičena para ima vedno večjo vrednost tlaka in gostote kot nenasičene. To je tako, ker ima nasičena para največjo vrednost tlaka in gostote. V fiziki so te količine označene kot str_G. in rho-_G. .

Nasičene lastnosti pare

Iz zgornjih podatkov izhaja, da lahko nasičeno stanje hlapov opisujemo z enako enačbo kot stanje idealen plin. Najmanj je opaziti razmerje med gostoto in tlakom.

Lastnosti vodne in vodne pare so presenetljive, vsaj zaradi tega. In to dejstvo, o podobnosti nasičene pare z idealnim plinom, je bilo preizkušeno eksperimentalno. Presenetljivo je, ker se lastnosti pare bistveno razlikujejo od lastnosti idealnih plinov. Treba je omeniti glavne razlike med njimi.

Odvisnost gostote na temperaturi

V začetku je treba pripomniti in povedati, da z uporabo besede "parov" pomeni "nasičena para". Tako termofizične lastnosti pare pomenijo, da njegova gostota pri isti temperaturi ni odvisna od volumna. Tako, če se v zapečateni posodi ustvari umetni tlak, se bo nekaj časa povečala gostota hlapov. In tudi kondenzacija se bo pospešila in včasih presegla proces izhlapevanja. To se bo nadaljevalo do dinamičnega ravnovesja. S svojim začetkom se gostota znova normalizira.

Enako se zgodi, če zniža tlak, le to, kjer se bo povečala gostota pare, zmanjša. To je posledica pospeševanja izhlapevanja. Toda ta proces se bo nadaljeval, dokler se vsi procesi popolnoma normalizirajo.

In tudi volumen pare na noben način ne vpliva na njegov pritisk. To je tako, ker glasnost ne vpliva na gostoto. In v skladu s formulo so gostota in tlak v tem primeru vzajemni. Iz tega in te sodbe sledi.

Vpliv temperature na gostoto

Termofizične lastnosti vode in pare prav tako pomenijo, da z enako količino vode narašča gostota s segrevanjem in, nasprotno, zmanjšuje s padajočo temperaturo.

Ko se temperatura dvigne, se postopek izhlapevanja večkrat poveča. In kot v prejšnjem primeru je dinamično ravnovesje moteno zaradi pretiranega izhlapevanja, vendar le za nekaj časa. Prej ali slej se procesi izhlapevanja in kondenzacije ponovno normalizirajo.

Podobno se zgodi, ko temperatura pade. Samo v tem primeru se bo stopnja izhlapevanja zmanjšala, kondenzacija pa se bo nadaljevala, dokler ne bo ravnovesja med njimi. Toda, seveda, to se zgodi z manjšim številom pare.

Iz tega izhaja, da lahko Charlesovo pravo z nasičeno paro ne deluje. To je zato, ker ko voda segreje in ohladi, se njegova masa spremeni, kar pomeni, da funkcija ni linearna.

Tlak v primerjavi s temperaturo

Nadaljevanje te teme je vredno omeniti še en odnos. Dejstvo je, da se s povečevanjem temperature tlak pare poveča večkrat hitreje. Dejansko je ta odvisnost opazovana z gostoto, toda ta ugotovitev izhaja iz dejstva, da so gostota in tlak medsebojno povezani vrednosti v predstavljeni formuli.

Odvisnost tlaka na temperaturo ni mogoče razlikovati od prava idealnega plina, saj je predstavljena odvisnost eksponentna.

Vlažnost zraka

Čas je, da se pogovoriva zračne vlage. Zrak Imenuje se mokro, če vsebuje pare. In jasno je, da je ta odvisnost neposredno sorazmerna. To pomeni, da je več para, bolj vlažnega zraka.

Obstaja tudi koncept "absolutna vlažnost"- to je tak pojav, ko je ustvarjeni tlak v zraku enak parnemu tlaku. Ta pojav deluje tudi pri gostoti pare.

Relativna vlažnost Razmerje absolutne vlažnosti v zraku do nasičenega parnega tlaka se imenuje pod pogojem, da je temperatura enaka.

Psihrometer Je instrument za merjenje vlažnosti zraka. Sestavljen je iz dveh termometrov, le eden od njih je zavit v vlažno krpo. Načelo njegovega dela je, da z nizko vlago izhlapi iz tkiva hitreje, zaradi česar je ovit termometer znatno ohlajen. Glede na to obstaja razlika med branji med obema instrumentoma. Na podlagi tega je že izračunana vlažnost zraka.