Давление насыщенного пара не зависит от объёма

Давление насыщенного пара не зависит от объёма

Давление насыщенного пара хоть и зависит от температуры, как и идеальный газ, но характер этой зависимости несколько иной. Дело в том, чтодавление газа зависит как от температуры, так и от концентрации газа. И поэтому давление насыщенного пара зависит от температуры нелинейно до тех пор, пока увеличивается концентрация пара, то есть пока вся жидкость не испарится. На приведённом ниже графике (рис. 3) показан характер зависимости давления насыщенного пара от температуры,

Рис. 3

причём переход от нелинейного участка к линейному как раз и означает точку испарения всей жидкости. Так как давление насыщенного газа зависит только от температуры, можно установить, какое будет давление насыщенного пара при заданной температуре. Эти соотношения занесены в специальную таблицу.

2. Кипение

В восьмом классе уже давалось определение кипению как к одному из процессов парообразования (вместе с испарением).

Кипение – процесс парообразования, протекающий по всему объёму жидкости. Каков же механизм кипения? Дело в том, что в воде всегда есть растворённый воздух, а в результате увеличения температуры его растворимость уменьшается, и образуются микропузырьки. Так как дно и стенки сосуда не идеально гладкие, эти пузырьки цепляются за неровности внутренней стороны сосуда. Теперь раздел вода-воздух существует не только у поверхности воды, но и внутри объёма воды, и в пузырьки начинают переходить молекулы воды. Таким образом, внутри пузырьков появляется насыщенный пар. Далее эти пузырьки начинают всплывать, увеличиваясь в объёме и принимая большее количество молекул воды внутрь себя, а у поверхности лопаются, выбрасывая насыщенный пар в окружающую среду (рис. 4).

Рис. 4. Процесс кипения (Источник)

Условие образования и всплытия этих пузырьков: давление насыщенного пара должно быть больше или равняться атмосферному давлению.

Таким образом, так как давление насыщенного пара зависит от температуры, температура кипения определяется давлением окружающей среды: чем оно меньше, тем при более низкой температуре закипает жидкость, и наоборот.

То есть при попытке вскипятить воду, находясь высоко в горах, мы легко получим бурлящую воду, в которую можно погрузить руку без риска обжечься: давление в горах меньше, вода закипает при температурах меньше 100 градусов, например, при 70. Сварить суп при такой температуре не получится.

⇐ Предыдущая 12