Avhengighet av trykket til mettet damp av temperaturen. Koking - Kunnskapshypermarked

Siden størrelsen på metningsdamptrykket avhenger av lufttemperaturen, med en økning i sistnevnte, kan luften absorbere mer vanndamp, mens metningstrykket øker. Økningen i metningstrykket skjer ikke lineært, men langs en lang kurve. Dette faktum er så viktig for bygningsfysikk at det ikke bør overses. For eksempel, ved en temperatur på 0 ° C (273,16 K), er trykket til mettet damp pnas 610,5 Pa (Pascal), ved +10 ° C (283,16 K) viser det seg å være lik 1228,1 Pa, ved +20 ° С (293,16 K) 2337,1 Pa, og ved +30 ° С (303,16 K) er det lik 4241,0 Pa. Derfor, med en økning i temperaturen med 10 ° C (10 K), vil metningsdamptrykket omtrent dobles.

Avhengigheten av vanndampens partialtrykk på temperaturendringer er vist i fig. 3.

ABSOLUTT FUKTIGHET f

Vanndamptetthet, dvs. innholdet i luften kalles luftens absolutte fuktighet og måles i g/m.

Den maksimale vanndamptettheten som er mulig ved en viss lufttemperatur kalles metningsdamptettheten, som igjen skaper metningstrykk. Tettheten av mettet damp fsat og dens trykk psat øker med økende lufttemperatur. Økningen er også krumlinjet, men forløpet til denne kurven er ikke like bratt som forløpet til rnaskurven. Begge kurvene avhenger av verdien 273.16/Tact[K]. Derfor, hvis forholdet pnas/fus er kjent, kan de kontrolleres mot hverandre.

Den absolutte luftfuktigheten i et lufttett lukket rom er ikke avhengig av temperaturen

temperatur til tettheten av mettet damp er nådd. Avhengigheten av luftens absolutte fuktighet av temperaturen er vist i fig. 4.

RELATIV FUKTIGHET

Forholdet mellom den faktiske tettheten av vanndamp og tettheten av mettet damp eller forholdet mellom den absolutte luftfuktigheten til luftens maksimale fuktighet ved en viss temperatur kalles luftens relative fuktighet. Det er uttrykt i prosent.

Når temperaturen i et lufttett innelukket rom synker, vil den relative fuktigheten til luften øke til verdien av ϕ blir lik 100 % og dermed den mettede damptettheten er nådd. Ved ytterligere avkjøling kondenserer den tilsvarende overskytende mengden vanndamp.

Med en økning i temperaturen i et lukket rom, synker verdien av luftens relative fuktighet. Ris. 5 illustrerer avhengigheten av luftens relative fuktighet av temperaturen. Luftens relative fuktighet måles ved hjelp av et hygrometer eller psykrometer. Det svært pålitelige Assmann aspirasjonspsykrometret måler temperaturforskjellen mellom to presisjonstermometre, hvorav det ene er pakket inn i fuktig gasbind. Avkjøling på grunn av fordampning av vann er jo større, jo tørrere er luften rundt. Fra forholdet mellom temperaturforskjellen og den faktiske lufttemperaturen kan den relative fuktigheten til omgivelsesluften bestemmes.

I stedet for et hygrometer for tynt hår, som noen ganger brukes ved høy luftfuktighet, brukes en litiumklorid-målesonde. Han med-

den er laget av en metallhylse med en glassfiberkappe, en separat vikling av en varmetråd og et motstandstermometer. Stoffkappen er fylt med en vandig litiumkloridløsning og er under påvirkning av en vekselspenning mellom begge viklingene. Vann fordamper, saltkrystallisering skjer og motstanden øker betydelig. Som et resultat balanseres innholdet av vanndamp i luften rundt og varmeeffekten. I henhold til temperaturforskjellen mellom omgivelsesluften og det innebygde termometeret, ved hjelp av en spesiell målekrets, bestemmes luftens relative fuktighet.

Målesonden reagerer på påvirkning av luftfuktighet på den hygroskopiske fiberen, som er utformet slik at det oppstår tilstrekkelig strøm mellom de to elektrodene. Sistnevnte vokser etter hvert som den relative fuktigheten øker i en viss avhengighet av lufttemperaturen.

En kapasitiv målesonde er en kondensator med en perforert plate, utstyrt med et hygroskopisk dielektrikum, hvis kapasitans endres med endringer i relativ fuktighet, samt temperaturen til den omgivende luften. Målesonden kan brukes som en del av det såkalte RC-elementet i multivibartor-kretsen. I dette tilfellet konverteres luftfuktigheten til en viss frekvens, som kan ha høye verdier. På denne måten oppnås en ekstremt høy følsomhet på instrumentet, som gjør det mulig å registrere minimale endringer i fuktighet.

DELTRYKK AV VANNDAMP s

I motsetning til metningsdamptrykk pnas, som betegner det maksimale partialtrykket av vanndamp i luft ved en viss temperatur, betegner konseptet med partialtrykk av vanndamp p trykket av damp som er i umettet tilstand, derfor må dette trykket i hvert tilfelle være mindre enn rnas.

Når innholdet av vanndamp i tørr luft øker, nærmer verdien av p seg tilsvarende verdi av pnas. Samtidig forblir det atmosfæriske trykket Ptot konstant. Siden partialtrykket til vanndamp p bare er en brøkdel av det totale trykket til alle komponentene i blandingen, kan dens verdi ikke bestemmes ved direkte måling. Tvert imot kan damptrykket bestemmes ved først å skape et vakuum i karet og deretter føre vann inn i det. Størrelsen på trykkøkningen på grunn av fordampning tilsvarer verdien av pnas, som refererer til temperaturen i rommet mettet med damp.

Med psa kjent kan p indirekte måles som følger. Fartøyet inneholder en blanding av luft og vanndamp, først og fremst av ukjent sammensetning. Trykk inne i karet Ptot = pv + p, dvs. atmosfærisk trykk i luften rundt. Hvis du nå lukker karet og fører en viss mengde vann inn i det, så vil trykket inne i karet øke. Etter metning av vanndampen vil det være pv + rnas. Trykkforskjellen pnas - p etablert ved hjelp av et mikromanometer trekkes fra den allerede kjente verdien av det mettede damptrykket, som tilsvarer temperaturen i karet. Resultatet vil tilsvare partialtrykket p av det opprinnelige innholdet i karet, dvs. omgivende luft.

Det er lettere å beregne partialtrykket p ved å bruke data fra tabeller over mettet damptrykk pnas for et visst temperaturnivå. Verdien av forholdet p / rnas tilsvarer verdien av forholdet mellom tettheten av vanndamp f og tettheten til mettet damp fsat, som er lik verdien av relativ fuktighet

luftkvalitet. Dermed får vi ligningen

nie p = rnas.

Som et resultat, ved kjent lufttemperatur og metningstrykk pnas, er det mulig å raskt og tydelig bestemme verdien av partialtrykket p. For eksempel er luftens relative fuktighet 60 % og luftens temperatur er 10°C. Da, siden det mettede damptrykket psa = 1228,1 Pa ved denne temperaturen, vil partialtrykket p være lik 736,9 Pa (fig. 6).

VANNDAMP DUGGPUNKT t

Vanndampen i luften er vanligvis i umettet tilstand og har derfor et visst partialtrykk p og en viss relativ luftfuktighet.<р < 100%.

Hvis luften er i direkte kontakt med faste materialer hvis overflatetemperatur er lavere enn dens temperatur, så med en passende temperaturforskjell, avkjøles luften i grenselaget og dens relative fuktighet øker til verdien når 100%, dvs. mettet damptetthet. Selv med en liten ytterligere avkjøling begynner vanndamp å kondensere på overflaten av et fast materiale. Dette vil fortsette inntil en ny likevektstilstand for materialets overflatetemperatur og mettet damptetthet er etablert. På grunn av den høye tettheten synker avkjølt luft, mens varmere luft stiger. Mengden kondensat vil øke inntil likevekt er etablert og kondenseringsprosessen stopper.

Kondensasjonsprosessen er assosiert med frigjøring av varme, mengden som tilsvarer varmen fra fordampning av vann. Dette fører til en økning i overflatetemperaturen til de faste stoffene.

Duggpunktet t er temperaturen på overflaten, damptettheten nær som blir lik tettheten til mettet damp, dvs. den relative fuktigheten til luften når 100%. Vanndampkondensering begynner umiddelbart etter at temperaturen synker under duggpunktet.

Hvis lufttemperaturen AT og relativ fuktighet er kjent, kan ligningen p(AT) = rnat(t) = pat lages. For å beregne den nødvendige verdien av pnas, bruk tabellen for mettet damptrykk.

Tenk på et eksempel på en slik beregning (fig. 7). Lufttemperatur vv \u003d 10 ° С, relativ luftfuktighet \u003d 60%, pnas (+10 ° С) \u003d 1228,1 P pnas (t) \u003d \u003d 0 6 x 1228,1 Pa \u003d \u003d \u36.9d \u36.9d Pa 03d 2,6°C (tabell).

Duggpunktet kan bestemmes grafisk ved hjelp av metningstrykkkurven Duggpunktet kan kun beregnes dersom man i tillegg til lufttemperaturen også kjenner den relative fuktigheten. I stedet for en beregning kan du bruke en måling. Hvis du sakte avkjøler den polerte overflaten til en plate (eller membran) laget av et varmeledende materiale til kondens begynner å falle på den, og deretter måler temperaturen på denne overflaten, kan du direkte finne duggpunktet til omgivelsesluften. denne metoden krever ikke kunnskap om luftens relative fuktighet, selv om det er mulig å i tillegg beregne verdien fra lufttemperaturen og duggpunktet

På dette prinsippet er driften av hygrometeret for å bestemme duggpunktet til Daniel og Reynolt, som ble utviklet i første halvdel av 1800-tallet, basert. Nylig, takket være bruken av elektronikk, har den blitt forbedret så mye at den kan bestemme duggpunktet med svært høy nøyaktighet. Dermed er det mulig å riktig kalibrere et normalt hygrometer og kontrollere det med et duggpunktshygrometer.

« Fysikk - klasse 10"

Hva tror du vil skje med mettet damp hvis volumet den opptar reduseres: for eksempel hvis du komprimerer dampen i likevekt med væsken i en sylinder under et stempel, og holder temperaturen på innholdet i sylinderen konstant?

Når dampen er komprimert, vil likevekten begynne å bli forstyrret. Damptettheten vil i første øyeblikk øke litt, og flere molekyler vil begynne å gå fra gass til væske enn fra væske til gass. Tross alt avhenger antall molekyler som forlater væsken per tidsenhet bare av temperaturen, og komprimeringen av dampen endrer ikke dette tallet. Prosessen fortsetter til den dynamiske likevekten og damptettheten igjen er etablert, og derfor vil ikke konsentrasjonen av molekylene ta deres tidligere verdier. Derfor,

konsentrasjonen av mettede dampmolekyler ved konstant temperatur avhenger ikke av volumet.

Siden trykket er proporsjonalt med konsentrasjonen av molekyler (p = nkT), følger det av denne definisjonen at trykket av mettet damp ikke er avhengig av volumet det opptar.

pH-trykk n par, der væsken er i likevekt med sin damp, kalles mettet damptrykk.

Når mettet damp komprimeres, går mer og mer av den over i flytende tilstand. En væske med en gitt masse opptar et mindre volum enn en damp med samme masse. Som et resultat avtar volumet av damp ved konstant tetthet.

Gasslover for mettet damp er urettferdige (for ethvert volum ved konstant temperatur er trykket til mettet damp det samme). Samtidig er tilstanden til mettet damp ganske nøyaktig beskrevet av Mendeleev-Clapeyron-ligningen.


umettet damp


> Hvis dampen gradvis komprimeres ved en konstant temperatur, og transformasjonen til en væske ikke skjer, kalles en slik damp umettet.

Ved reduksjon i volum (fig. 11.1) øker trykket av umettet damp (avsnitt 1-2), akkurat som trykket endres med en reduksjon i volumet til en ideell gass. Ved et visst volum blir dampen mettet, og med ytterligere kompresjon blir den til en væske (avsnitt 2-3). I dette tilfellet vil mettet damp allerede være over væsken.

Så snart all dampen blir til en væske, vil en ytterligere reduksjon i volum forårsake en kraftig trykkøkning (væske er inkompressibel).

Damp blir imidlertid ikke til væske ved noen temperatur. Hvis temperaturen er over en viss verdi, så uansett hvordan vi komprimerer gassen, vil den aldri bli til en væske.

>Maksimal temperatur der en damp fortsatt kan bli til en væske kalles kritisk temperatur.

Hvert stoff har sin egen kritiske temperatur, for helium T cr = 4 K, for nitrogen T cr = 126 K.

Materiens tilstand ved en temperatur over den kritiske temperaturen kalles gass; ved en temperatur under den kritiske, når dampen har mulighet til å bli til en væske, - ferje.

Egenskapene til mettet og umettet damp er forskjellige.


Avhengighet av trykket til mettet damp av temperaturen.


Tilstanden til mettet damp, som erfaring viser, er omtrent beskrevet av tilstandsligningen til en ideell gass (10,4), og dens trykk bestemmes av formelen

r n. n = nkT. (11.1)

Når temperaturen stiger, stiger trykket

Siden trykket av mettet damp ikke avhenger av volum, avhenger det derfor bare av temperaturen.

Men avhengigheten av trykket pH. n på temperaturen T, funnet eksperimentelt, er ikke direkte proporsjonal, som i en ideell gass ved konstant volum. Med økende temperatur øker trykket til en ekte mettet damp raskere enn trykket til en ideell gass (fig. 11.2, utsnitt av kurven AB). Dette blir tydelig hvis vi trekker isokorene til en ideell gass gjennom punktene A og B (stiplede linjer). Hvorfor skjer dette?

Når en væske varmes opp i et lukket kar, blir en del av væsken til damp. Som et resultat, i henhold til formel (11.1), øker det mettede damptrykket ikke bare på grunn av en økning i temperaturen til væsken, men også på grunn av en økning i konsentrasjonen av molekyler (tetthet) av dampen.

I utgangspunktet bestemmes trykkøkningen med økende temperatur nøyaktig av økningen i konsentrasjonen. Hovedforskjellen i oppførselen til en ideell gass og mettet damp er at når temperaturen på dampen i et lukket kar endres (eller når volumet endres ved en konstant temperatur), endres massen til dampen.

Hvorfor er tabeller over mettet damptrykk mot temperatur og ingen tabeller over gasstrykk mot temperatur?

Væsken blir delvis til damp, eller omvendt kondenserer dampen delvis. Ingenting slikt skjer med en ideell gass.

Når all væsken fordamper, vil dampen, ved ytterligere oppvarming, slutte å være mettet og dens trykk ved konstant volum vil øke i direkte proporsjon med den absolutte temperaturen (se fig. 11.2, utsnitt av BC-kurven).


Koking.


Når temperaturen på væsken øker, øker fordampningshastigheten. Til slutt begynner væsken å koke. Ved koking dannes det raskt voksende dampbobler gjennom hele væskevolumet, som flyter til overflaten.

Koking- Dette er prosessen med fordampning som skjer gjennom hele væskevolumet ved kokepunktet.

Under hvilke forhold begynner kokingen?

Hvordan blir varmen tilført væsken brukt under koking sett fra molekylær-kinetisk teori?

Kokepunktet til en væske forblir konstant. Dette er fordi all energien som tilføres væsken brukes på å gjøre den om til damp.

Oppløste gasser er alltid tilstede i væsken, som frigjøres på bunnen og veggene av fartøyet, samt på støvpartikler suspendert i væsken, som er sentrene for fordampning. Væskedampene inne i boblene er mettet. Når temperaturen øker, øker damptrykket og boblene øker i størrelse. Under påvirkning av den flytende kraften flyter de opp. Hvis de øvre lagene av væsken har en lavere temperatur, kondenserer damp i disse lagene i boblene. Trykket synker raskt og boblene kollapser. Sammenbruddet er så raskt at veggene i boblen, kolliderer, produserer noe som en eksplosjon. Mange av disse mikroeksplosjonene skaper en karakteristisk støy. Når væsken varmes opp nok, slutter boblene å kollapse og flyter til overflaten. Væsken vil koke.

Avhengigheten av metningsdamptrykk av temperatur forklarer hvorfor kokepunktet til en væske avhenger av trykket på overflaten. En dampboble kan vokse når trykket til den mettede dampen inne i den litt overstiger trykket i væsken, som er summen av lufttrykket på overflaten av væsken (ytre trykk) og det hydrostatiske trykket i væskekolonnen.

La oss være oppmerksomme på det faktum at fordampning av en væske også skjer ved temperaturer lavere enn kokepunktet, men bare fra overflaten av væsken, mens ved koking skjer dannelsen av damp gjennom hele væskevolumet.

Kokingen begynner ved en temperatur der metningsdamptrykket i boblene utjevner seg og blir litt større enn trykket i væsken.

Jo større ytre trykk, jo høyere kokepunkt.

Så i en dampkjele ved et trykk som når 1,6 10 6 Pa, koker ikke vann selv ved en temperatur på 200 °C. I medisinske institusjoner i hermetisk lukkede kar - autoklaver (fig. 11.3), koker vann også ved forhøyet trykk. Derfor er væskens kokepunkt mye høyere enn 100 °C. Autoklaver brukes for eksempel til å sterilisere kirurgiske instrumenter, øke hastigheten på matlagingen (trykkkoker), konservere mat og utføre kjemiske reaksjoner.

Omvendt, ved å redusere det ytre trykket, senker vi dermed kokepunktet.

Ved å pumpe ut luft og vanndamp fra kolben kan du få vannet til å koke i romtemperatur. Når du klatrer i fjell, synker atmosfærisk trykk, slik at kokepunktet synker. I en høyde på 7134 m (Lenin-toppen i Pamirs) er trykket omtrent 4 10 4 Pa ​​(300 mm Hg). Vann koker der ved ca 70°C. Det er umulig å tilberede kjøtt under disse forholdene.

Hver væske har sitt eget kokepunkt, som avhenger av væskens egenskaper. Ved samme temperatur er metningsdamptrykket til forskjellige væsker forskjellig.

For eksempel, ved en temperatur på 100 ° C, er trykket til mettet vanndamp 101 325 Pa (760 mm Hg), og kvikksølvdamp er bare 117 Pa (0,88 mm Hg). Siden koking skjer ved samme temperatur der det mettede damptrykket er lik det ytre trykket, koker vann ved 100 ° C, men kvikksølv gjør det ikke. Kvikksølv koker ved 357°C ved normalt trykk.

Avhengighet av trykket til mettet damp av temperaturen. Tilstanden til mettet damp er tilnærmet beskrevet av tilstandsligningen til en ideell gass (3.4), og dens trykk bestemmes omtrentlig av formelen

Når temperaturen stiger, stiger trykket. Siden metningsdamptrykket ikke er avhengig av volum, avhenger det derfor kun av temperatur.

Imidlertid er denne avhengigheten funnet eksperimentelt ikke direkte proporsjonal, som i en ideell gass ved konstant volum. Med økende temperatur øker trykket til mettet damp raskere enn trykket til en ideell gass (fig. 52, utsnitt av kurven AB).

Dette skjer av følgende grunn. Når en væske varmes opp med damp i et lukket kar, blir en del av væsken til damp. Som et resultat, i henhold til formel (5.1), øker damptrykket ikke bare på grunn av en økning i temperaturen, men også på grunn av en økning i konsentrasjonen av molekyler (tetthet) av dampen. Hovedforskjellen i oppførselen til en ideell gass og mettet damp er at når temperaturen på dampen i et lukket kar endres (eller når volumet endres ved en konstant temperatur), endres massen til dampen. Væsken blir delvis til damp eller omvendt kondenserer dampen delvis. Ingenting slikt skjer med en ideell gass.

Når all væsken fordamper, vil dampen, ved ytterligere oppvarming, slutte å være mettet og dens trykk ved konstant volum vil øke i direkte proporsjon med den absolutte temperaturen (seksjon BC i figur 52).

Koking. Avhengigheten av metningsdamptrykk av temperatur forklarer hvorfor kokepunktet til en væske avhenger av trykket. Ved koking dannes det raskt voksende dampbobler i hele væskevolumet, som flyter til overflaten. Det er klart at en dampboble kan vokse når trykket av mettet damp inne i den litt overstiger trykket i væsken, som er summen av lufttrykket på overflaten av væsken (ytre trykk) og det hydrostatiske trykket i væskekolonnen.

Koking begynner ved en temperatur der metningsdamptrykket i boblene er lik trykket i væsken.

Jo større ytre trykk, jo høyere kokepunkt. Således, ved et trykk i en dampkjele som når Pa, koker ikke vann selv ved en temperatur på 200°C. I medisinske institusjoner forekommer også kokende vann i hermetisk lukkede kar - autoklaver (fig. 53) ved forhøyet trykk. Derfor er kokepunktet mye høyere enn 100°C. Autoklaver brukes til å sterilisere kirurgiske instrumenter, bandasjer, etc.

Omvendt, ved å redusere trykket, senker vi dermed kokepunktet. Ved å pumpe ut luft og vanndamp fra kolben kan du få vannet til å koke i romtemperatur (fig. 54). Når du klatrer i fjell, synker atmosfærisk trykk. Derfor synker kokepunktet. På det høye

7134 m (Lenin-toppen i Pamirs) er trykket omtrent lik Pa (300 mm Hg). Kokepunktet for vann der er ca. 70 °C. Det er umulig å tilberede for eksempel kjøtt under disse forholdene.

Forskjellen i kokepunktene til væsker bestemmes av forskjellen i trykket til deres mettede damper. Jo høyere det mettede damptrykket er, desto lavere er kokepunktet til den tilsvarende væsken, siden det mettede damptrykket ved lavere temperaturer blir lik atmosfærisk trykk. For eksempel, ved 100 ° C, er trykket til mettet vanndamp (760 mm Hg), og kvikksølvdamp er bare 117 Pa (0,88 mm Hg). Kvikksølv koker ved 357°C ved normalt trykk.

kritisk temperatur. Med en økning i temperaturen, samtidig med en økning i trykket av mettet damp, øker dens tetthet også. Tettheten til en væske i likevekt med dampen, tvert imot, avtar på grunn av utvidelsen av væsken når den varmes opp. Hvis vi i en figur tegner kurver for avhengigheten av tettheten til en væske og dens damp av temperaturen, vil kurven for væsken gå ned, og for damp vil den gå opp (fig. 55).

Ved en viss temperatur, kalt den kritiske temperaturen, smelter begge kurvene sammen, det vil si at væskens tetthet blir lik tettheten til dampen.

Den kritiske temperaturen er temperaturen der forskjellene i fysiske egenskaper mellom væsken og dens mettede damp forsvinner.

Ved den kritiske temperaturen blir tettheten (og trykket) til mettet damp maksimal, og tettheten til væsken i likevekt med damp blir minimum. Den spesifikke fordampningsvarmen avtar med økende temperatur og blir null ved den kritiske temperaturen.

Hvert stoff har sin egen kritiske temperatur. For eksempel den kritiske temperaturen til vann, mens flytende karbonmonoksid (IV)

Siden mettet damp er en av komponentene i et termodynamisk likevektssystem av et stoff som er homogent i sammensetning, men forskjellig i fasefraksjoner, gjør forståelsen av påvirkningen av individuelle fysiske faktorer på størrelsen på trykket det skaper det mulig å bruke denne kunnskapen i praktiske aktiviteter, for eksempel ved å bestemme utbrenningsraten for visse væsker i tilfelle brann, etc.

Mettet damptrykk kontra temperatur

Metningsdamptrykket blir større når temperaturen øker. I dette tilfellet er endringen i verdiene ikke direkte proporsjonal, men skjer mye raskere. Dette skyldes det faktum at når temperaturen øker, akselererer bevegelsen av molekyler i forhold til hverandre, og det er lettere for dem å overvinne kreftene til gjensidig tiltrekning og gå over i en annen fase, dvs. antall molekyler i flytende tilstand avtar, og i gassform øker det til hele væsken blir til damp. Dette økende trykket får lokket til å løfte seg i kjelen eller når vannet begynner å koke.

Avhengighet av metningsdamptrykk av andre faktorer

Mengden av mettet damptrykk påvirkes også av antall molekyler som har gått over i gassform, siden antallet bestemmer massen til den resulterende dampen i et lukket kar. Denne verdien er ikke konstant, siden med en temperaturforskjell mellom bunnen av karet og lokket som lukker det, oppstår det hele tiden to gjensidig motsatte prosesser - fordamping og kondensering.

Siden det for hvert stoff ved en viss temperatur er kjente indikatorer på overgangen til et visst antall molekyler fra en fase av materietilstanden til en annen, er det mulig å endre metningsdamptrykket ved å endre volumet av karet. Så det samme volumet vann, for eksempel 0,5 liter, vil skape forskjellige trykk i en fem-liters beholder og en vannkoker.

Den avgjørende faktoren for å bestemme referanseverdien for metningsdamptrykk ved et konstant volum og en gradvis økning i temperatur er molekylstrukturen til selve væsken, som utsettes for oppvarming. Så indikatorene for aceton, alkohol og vanlig vann vil avvike betydelig fra hverandre.

For å se kokeprosessen til en væske, er det nødvendig ikke bare å bringe det mettede damptrykket til visse grenser, men også å korrelere denne verdien med det ytre atmosfæriske trykket, siden kokeprosessen bare er mulig når trykket utenfor er høyere enn trykket inne i karet.

Så langt har vi vurdert fenomenene fordampning og kondensasjon ved konstant temperatur. La oss nå se på effekten av temperatur. Det er lett å se at effekten av temperatur er veldig sterk. På en varm dag eller i nærheten av komfyren tørker alt mye raskere enn i kulden. Dette betyr at fordampningen av en varm væske er mer intens enn en kald. Dette er lett forklart. I en varm væske har flere molekyler nok fart til å overvinne kohesjonskrefter og bryte ut av væsken. Derfor, med en økning i temperaturen, sammen med en økning i væskens fordampningshastighet, øker også trykket til mettet damp.

En økning i damptrykket er lett å oppdage ved å bruke apparatet beskrevet i § 291. La oss senke kolben med eter ned i varmt vann. Vi vil se at trykkmåleren vil vise en kraftig trykkøkning. Etter å ha senket den samme kolben i kaldt vann, eller bedre i en blanding av snø og salt (§ 275), merker vi tvert imot en reduksjon i trykket.

Så metningsdamptrykket avhenger sterkt av temperaturen. I tabellen. 18 viser metningsdamptrykket til vann og kvikksølv ved forskjellige temperaturer. Legg merke til det ubetydelige damptrykket til kvikksølv ved romtemperatur. Husk at når du leser et barometer, blir dette trykket neglisjert.

Tabell 18. Mettet damptrykk av vann og kvikksølv ved ulike temperaturer (i mmHg)

Temperatur,

Temperatur,

Fra grafen over avhengigheten av trykket til mettet vanndamp av temperaturen (fig. 481), kan det sees at trykkøkningen som tilsvarer en økning i temperaturen ved å øke med temperaturen. Dette er forskjellen mellom mettet damp og gasser, hvis trykk ved oppvarming øker likt ved både lave og høye temperaturer (med 1/273 av trykket ved ). Denne forskjellen vil bli ganske forståelig hvis vi husker at når gasser varmes opp med et konstant volum, endres bare hastigheten til molekylene. Når væske-damp-systemet varmes opp, som vi har antydet, endres ikke bare hastigheten til molekylene, men også antallet per volumenhet, det vil si at ved høyere temperatur har vi en damp med høyere tetthet.

Figur 481. Avhengigheten av trykket til mettet vanndamp

293.1. Hvorfor gir et gasstermometer (§ 235) riktige målinger først når gassen er helt tørr?

293.2. Anta at det i et lukket kar, i tillegg til væske og damp, også er luft. Hvordan vil dette påvirke trykkendringen med økende temperatur?

293.3. Endringen i damptrykk i et lukket kar med økende temperatur er avbildet av grafen vist i fig. 482. Hvilken konklusjon kan man trekke om prosessene med fordampning inne i et kar?

Ris. 482. Å utøve 293,3