След изпаряване и кондензация

Изпаряването - течност процес превръщане в пара.

Течността (или твърдо вещество) при всяка температура, има редица "бързо" молекули, кинетичната енергия е по-голяма от потенциалната енергия на тяхното взаимодействие с други частици на материята. Ако такива молекули са близо до повърхността, те могат да преодолеят привличането на други молекули и лети извън течността, образувайки пара над него. Изпаряването на твърди вещества е също често се споменава като сублимация или замразяване.

Изпаряването се извършва при всяка температура, при която веществото може да бъде в течно или твърдо състояние. Въпреки това, интензитета на изпарение зависи от температурата. Тъй като температурата увеличава количеството на "бързо" молекули се увеличава и следователно скоростта на изпарение нараства. Скоростта на изпаряване също зависи от течност повърхност от вида на веществото. Например, водата се излива в съда, водата се изпарява бързо се излива в чашата. Алкохолът се изпарява бързо от вода и т.н.

кондензация

Количеството течност в отворен съд намалява непрекъснато чрез изпаряване. Но в плътно затворен съд не го прави. Това се обяснява с факта, че едновременно с изпаряването на течност (или твърдо вещество) процесът се обръща. молекули пара се движат произволно над течността, така че част от тях обратно в течността пада под действието на тежестта свободен повърхностни молекули. Процесът на превръщане на двойка в течността се нарича кондензация. Метод за превръщане на двойка в твърдо обикновено се нарича кристализация от пара.

След като се изсипва течността в съда и го затваря плътно, течността започва да се изпарява, и гъстота на изпаренията над свободната повърхност на течността ще се увеличи. Въпреки това, в същото време ще се увеличи броят на молекулите, връщайки се обратно към течност. В отворен контейнер ситуацията е различна: молекулата остави течността не може да се върне в течност. В затворен съд с течение на времето, равновесно състояние: броят на молекули, напускащи повърхността на течността става равен на броя на молекулите на пари се връщат в течността. Такова състояние се нарича състояние на динамично равновесие (Фигура 1). В състояние на динамично равновесие между течност и пари и едновременно изпаряване и кондензация и два процеса равновесие един с друг.

Фиг.1. Течността в състояние на динамично равновесие

Наситени и ненаситени двойки

Наситена пара - пара се намира в състояние на динамично равновесие с течност.

Наименованието "наситен" се подчертава, че в този обем при тази температура не може да бъде повече пари. Наситена пара с максимална плътност при дадена температура, и следователно има максимално налягане върху стената на съда.

Ненаситените пара - не с пара, за достигане на състояние на динамично равновесие.

Различни течности наситената пара се извършва при различни плътности, поради разлика в молекулната структура, т.е. разлика междумолекулни сили. В течности, чиито молекули взаимодействие сили са големи (например, живак), състояние на динамично равновесие се постига при ниски плътности на пара, тъй като броят на молекули, които могат да напусне повърхността на течността е малък. Напротив, летливи течности с малка сила на привличане на молекули при същата температура на течността, излъчвани значително количество молекули и наситената пара се постига с висока плътност. Примери за такива течности са етанол, етер и други подобни.

Тъй като интензивността на процеса на кондензиране е пропорционална на концентрацията на молекули на пара, и интензивността на изпаряване зависи от температурата, и се увеличава бързо с неговия растеж, концентрацията на наситените пари молекули зависи само от течност температура. Следователно налягането на наситената пара зависи само от температурата и е независимо от обема. Освен това, с увеличаване на температурата на количеството на наситен концентрацията на парите на молекулите и следователно плътността и парното налягане бързо. Особено и плътност зависимост от налягането на наситена пара на температура варира за различни вещества, и може да се намери от поглед нагоре таблици. Така изглежда, че наситената пара обикновено е добре описан от Clapeyron-Менделеев. Въпреки това, при компресия или топлинна маса на наситени пари промени.

Ненаситените двойки с достатъчна точност се подчинява закона за идеалния газ.

Примери за решаване на проблеми

В затворен съд от 0,5 литра при температура в равновесие, водна пара, и капка вода. За определяне на масата на водна пара в съда.

В съд от 1 литър при температура на водата са в равновесие, водна пара и азот. Обемът на течна вода е много по-малък от обема на съда. Налягането в съда е 300 кРа въздушно налягане от 100 кРа. Намерете общото количество на веществото в газообразно състояние. Какво е парциалното налягане на азот в системата? Какво е масата на водни пари? Каква е масата на азот?

уравнение Менделеев-Clapeyron уравнение за газова смес пара + азот:

където намираме общото количество на веществото в газообразно състояние:

Universal постоянна газ.

Превод звена в системата SI: обемът на температурите съда под налягане съд.

Съгласно закона Далтон, налягането в съда се равнява на сумата от парциалните налягания на водна пара и азот:

когато парциалното налягане на азот:

При температура на парното налягане равно на атмосферното налягане, обаче.

Уравнението на Менделеев - Clapeyron водните пари:

където масата на водна пара:

Моларен маса на водна пара.

По същия начин, ние откриваме тегло азот:

Моларен маса азот.

Общото количество вещество в газообразно състояние 0.097 мола; парциалното налягане на азот 200 кРа; тегло 0.58 гр на водна пара; азот маса от 1.8 грама