Aký je rozdiel medzi nasýtenou parou a nenasýtenou parou?

Skôr než odpovieme na otázku položenú v názve článku, pozrime sa, čo je par. Obrazy, ktoré sa vyskytujú vo väčšine ľudí s týmto slovom: varná kanvica alebo panvica, parný kúpeľ, horúci nápoj a mnoho ďalších podobných obrázkov. V našich myšlienkach však nad jeho povrchom stúpa kvapalina a plynná látka. Ak budete požiadaní, aby ste uviedli príklad pary, okamžite si spomeniete na vodnú paru, paru alkoholu, éter, benzín, acetón.

Existuje ďalšie slovo pre plynné stavy -plyn . Zvyčajne si spomíname na kyslík, vodík, dusík a iné plyny bez toho, aby sme ich spájali s vhodnými kvapalinami. Je dobre známe, že existujú v kvapalnom stave. Na prvý pohľad rozdiely spočívajú v tom, že para zodpovedá prírodným kvapalinám a plyny musia byť skvapalnené. To však nie je úplne pravda. Okrem toho obrazy pochádzajúce zo slova para - para nie sú. Aby sme dostali presnejšiu odpoveď, pozrime sa, ako vzniká para.

Ako sa para odlišuje od plynu?

Súhrnný stav látky je určený teplotou, presnejšie pomerom energie, s ktorou jej molekuly interagujú a energiou ich tepelného chaotického pohybu. Približne môžeme predpokladať, že ak je energia interakcie oveľa väčšia - tuhý stav, ak je energia tepelného pohybu oveľa väčšia - plynná, ak je porovnateľná energia - kvapalina.

Molekula plynu

Ukazuje sa, že molekula by sa mohla odtrhnúťkvapalina a podieľajú sa na tvorbe pary, množstvo tepelnej energie musí byť väčšie ako energia interakcie. Ako sa to môže stať? Priemerná rýchlosť tepelného pohybu molekúl sa rovná určitej hodnote v závislosti od teploty. Jednotlivé rýchlosti molekúl sú však rozdielne: väčšina z nich má rýchlosť blízku priemernej hodnote, ale niektoré z nich majú rýchlosti vyššie ako priemer, niektoré menej.

Rýchlejšie molekuly môžu mať tepelnú energiu väčšiu ako interakčná energia, a preto sú na povrchu kvapaliny schopné sa od nej oddeliť a vytvárať pary. Táto metóda odparovania sa nazývaodparovanie . Vzhľadom na rovnaké rozloženie rýchlosti existuje opačný proces - kondenzácia: molekuly z pár prechádzajú do kvapaliny. Mimochodom, obrazy, ktoré sa zvyčajne vyskytujú, keď slovo párov nie je para, ale výsledok opačného procesu - kondenzácia. Paru nemožno vidieť.

Odparovanie

Za určitých podmienok sa para môže stať kvapalinou, ale jej teplota nesmie prekročiť určitú hodnotu. Táto hodnota sa nazýva kritická teplota. Para a plyn sú plynné stavy charakterizované teplotou, pri ktorej existujú. Ak teplota neprekročí kritickú - paru, ak prevyšuje - plyn. Ak sa teplota udržiava konštantná a objem sa znižuje, para sa skvapalňuje, plyn nie je skvapalnený.

Čo je nasýtená a nenasýtená para

\ t

Samotné slovo „nasýtený“ je istéinformácie je ťažké nasýtiť veľkú plochu priestoru. Na získanie nasýtenej pary je teda potrebné obmedziť priestor, v ktorom sa kvapalina nachádza . Teplota musí byť menej kritická pre túto látku. Odparené molekuly teraz zostávajú v priestore, kde sa nachádza kvapalina. Po prvé, väčšina molekúl prechádza z kvapaliny, zatiaľ čo hustota pár sa bude zvyšovať. To zase spôsobí väčší počet reverzných prechodov molekúl do kvapaliny, čo zvýši rýchlosť kondenzačného procesu.

Nakoniec sa vytvorí štát, pre ktorý bude priemerný počet molekúl pohybujúcich sa z jednej fázy do druhej rovnaký. Tento stav sa nazývadynamická rovnováha . Tento stav je charakterizovaný rovnakou zmenou veľkosti a smeru rýchlosti odparovania a kondenzácie. Tento stav zodpovedá nasýtenému páru. Ak sa nedosiahne stav dynamickej rovnováhy, zodpovedá to nenasýtenému páru.

Začať štúdium objektu, vždy s jeho najjednoduchším modelom. V molekulárnej kinetickej teórii je to ideálny plyn. Hlavnými zjednodušeniami sú zanedbávanie vlastného objemu molekúl a energia ich interakcie. Ukazuje sa, že takýto model celkom uspokojivo opisuje nenasýtenú paru. A čím menej je nasýtený, tým je jeho použitie legitímnejšie. Ideálny plyn je plyn, nemôže sa stať ani parou, ani kvapalinou. Preto pre nasýtenú paru tento model nie jedostačujúce.

Hlavné rozdiely medzi nasýtenou a nenasýtenou parou

\ t
  1. Nasýtené znamená, že objekt má najväčšiu možnú hodnotu niektorých parametrov. Pre paru je tohustota a tlak . Tieto parametre pre nenasýtenú paru majú menšie hodnoty. Čím väčšia je para z nasýtenia, tým menšie sú tieto hodnoty. Jedno objasnenie: referenčná teplota by mala byť konštantná.
  2. Pre nenasýtenú paru je splnenýBoyleov - Mariottov zákon : ak je teplota a hmotnosť plynu konštantná, zvýšenie alebo zníženie objemu spôsobuje zníženie alebo zvýšenie tlaku o rovnaké množstvo, tlak a objem sú nepriamo úmerné. Z maximálnej hustoty a tlaku pri konštantnej teplote nasleduje ich nezávislosť od objemu nasýtenej pary, ukazuje sa, že pri nasýtenej pare, tlak a objem nezávisia od seba.
  3. Pri nenasýtenej parehustota nezávisí od teplotya ak sa objem zachová, hodnota hustoty sa tiež nezmení. Pri nasýtenej pare, pri zachovaní objemu, sa mení hustota pri zmene teploty. Závislosť v tomto prípade je priama. Ak sa teplota zvýši, hustota sa zvýši, ak sa teplota zníži, hustota sa tiež zmení.
  4. Ak je objem konštantný, nenasýtená para sa chová v súlade s Charlesovým zákonom: pri zvyšovaní teploty sa tlak zvyšuje o rovnakú hodnotu. Takýto vzťah sa nazýva lineárny. Pri nasýtenej pare so zvýšeným teplotným tlakomstúpa rýchlejšie ako nenasýtená para. Závislosť je exponenciálna.

V súhrne môžeme konštatovať významné rozdiely vo vlastnostiach porovnávaných objektov. Hlavným rozdielom je, že paru v stave nasýtenia nemožno považovať za izolovanú od jej kvapaliny. Ide o dvojzložkový systém, na ktorý sa nedá použiť väčšina zákonov o plyne.