Ако една отворена чаша вода остава за дълго време, в крайна сметка водата ще се изпари напълно. По-точно се изпари. Какво е изпарението и защо това се случва?
2.7.1 изпаряване и кондензация
При тази температура, течните молекули имат различни скорости. Скорост повечето молекули са близо до определена средна стойност (характерни за тази температура). Но в цялата молекула скорости се различават съществено от средните в по-малки и b'olshuyu страна.
Фиг. 2.16 изобразява примерна диаграма на разпределението на течност скорост на молекули. Син фон показва много-много на молекулите, скоростта на които се групират около средната стойност. Червената ¾hvost¿ генерира малък брой ¾bystryh¿ молекули скорост, която надхвърля значително средната скорост на насипни течни молекули.
Фиг. 2.16. Разпределението на скоростта
Когато такава молекула ще бъде доста бързо върху свободната повърхност на течността (т. Е. В интерфейса на течност и въздух в този раздел), кинетичната енергия на молекулата може да бъде достатъчно, за да се гарантира, че се преодолеят атрактивни сили и други молекули билета от течността. Този процес е изпаряване и молекулите напуснали течна форма двойки.
По този начин, изпаряване на течността в пара процес на преобразуване срещащи се в свободната повърхност 7.
Тя може да се случи, че след известно време молекула пара се връща обратно в течност.
Процесът на преминаване на парни молекули в течността се нарича кондензация. Парно процеса на кондензиране на обратната изпаряване на течност.
2.7.2 динамично равновесие
И какво ще се случи, ако съдът с течността, херметически затворени? пара плътност над повърхността на течността ще започне да се увеличава; частици пара всички ще силно взаимодействат с други молекули на течност лети и скоростта на изпаряване ще намалее. В същото време да започне
7 При определени условия на течността се превръща в пара може да се появи през целия обем на течност. Този процес е добре позната за вас кипи.
повиши степента на кондензация, тъй като концентрацията на пара голям брой молекули, връщайки се към течността, ще стане повече и повече.
Накрая, в някакъв момент, скоростта на кондензация ще бъде равна на скоростта на изпарение. Ще дойде динамично равновесие между течност и пари: за единица време на течността ще свали същия брой молекули, колко от него се връща на пара. Като се започне от този момент количеството течност престане да намалява и се увеличи количеството на пара; двойки достигат ¾nasyscheniya¿.
Наситена пара е пара, която е в динамично равновесие с течно състояние. Pr не е достигнал състояние на динамично равновесие с течността, наречена ненаситен.
налягане на парите и плътност са посочени от п и п р. Очевидно е, че р п и п е максимално налягане и плътност, която може да има пара при дадена температура. С други думи, налягането и плътността на наситен парното налягане винаги надвишава плътността на ненаситен пара.
2.7.3 Свойства на наситена пара
Изглежда, че състоянието на наситена пара (като повече ненаситени) може да бъде приблизително описан от уравнението на състоянието на идеален газ (Менделеев-Clapeyron уравнение). По-специално, ние имаме приблизителна връзка между наситен парно налягане и плътност:
Това е много изненадващо, факт, потвърден от експеримент. В крайна сметка, неговите свойства, наситена пара се различава съществено от идеалния газ. Посочваме най-важната от тези разлики.
1. При постоянна температура от наситен плътността на парите е независимо от неговия обем.
Ако, например, наситена пара изотермично компресира, след това плътност на първо увеличение, степента на кондензация висока от скоростта на изпаряване и на парата се кондензира в течност преди докато отново не настъпи динамично равновесие, в която плътност пара се връща в предишното си стойност.
По същия начин, при изотермични разширяване наситена пара му плътност при първите намалява (пара става ненаситен), скоростта на изпарение надвишава скоростта на кондензация и течността се изпарява до допълнително още веднъж не е установено динамично равновесие т. Е. Докато парата отново се насища с една и съща стойност на плътността.
2. наситен Налягането на парите е независимо от неговия обем.
Това следва от факта, че плътността на парите не зависи от обема и налягането е уникално свързан с уравнението на плътност (2.6).
Както виждаме, законът на Бойл Mariotte, е валидна за идеални газове, наситена пара не се извършва. Това не е изненадващо, тъй като е получена от уравнението на Менделеев-Clapeyron предположи, че масата на газа остава постоянна.
3. постоянен обем на наситени пари се увеличава плътността с повишаване на температурата и намалява с намаляване на температурата.
Всъщност, повишаване на температурата увеличава скоростта на изпаряване на течност. Динамично равновесие за първи път счупен, и има допълнителна
изпаряване на част от течността. Двамата ще бъдат добавени, докато динамичното равновесие се възстановява отново.
По подобен начин, като температурата се намалява скоростта на изпаряване на течност става по-малка, а някои от парата кондензира до докато се възстановява динамично равновесие, но с по-малко количество пара.
По този начин, за изохорен отопление или охлаждане на парите се променя неговата маса, така че Чарлз право в този случай не работи. наситен температура зависимост налягане на парите вече не е линейна функция.
4. увеличава налягането на парите с температура по-бързо от линейно.
В действителност, с повишена температура увеличава плътността на наситена пара и съгласно уравнение (2.6) налягането е пропорционална на продукта на плътност на температура.
Зависимостта на парното налягане с температура е експоненциален (фиг. 2.17). Тя е представена от раздел 1-2 график. Тази връзка не може да се изведе от закона за идеалния газ.
Фиг. 2.17. Зависимостта на парното налягане от температурата
В точка 2, цялата течност се изпарява; при по-високи температури на пара става ненаситен, и неговите увеличава налягането линейно при Charles право (много 2-3).
Припомнете си, че идеално линеен покачването на налягането на газа поради увеличените интензитет шок молекули върху стената на съда. В случай на загряване на пара молекули започват да се бият не само по-силен, но по-често, защото на пара става по-голям. Едновременното действие на тези два фактора се нарича експоненциалното нарастване на налягането на наситената пара.
2.7.4 Влажност
въздух, съдържащ водна пара се нарича мокра. Колкото по-пара във въздуха, по-висока влажност.
Абсолютна влажност е парциалното налягане на водните пари във въздуха (т.е.. Е. Налягането че водната пара да бъде предвидено по себе си, при липса на други газове). Понякога нарича абсолютна влажност като плътността на водна пара във въздуха.
Относителна влажност "е съотношението на парциалното налягане на водните пари в нея налягане наситена водна пара при същата температура. Като правило, това е
съотношение, изразено като процент:
От уравнение Менделеев-Clapeyron уравнение (2.6), че съотношението на налягането на парите е съотношението на плътностите. Тъй (2.6) себе си припомни, описва наситена пара само приблизително, ние имаме приблизително равенство:
Едно от устройствата, които измерват влажност, а psychrometer. Тя включва два термометъра, един резервоар от които е увити в влажна кърпа. Долната съдържанието на влага, толкова по-интензивно изпарението на водата преминава от тъканта, толкова по-голям съд охлаждане ¾mokrogo¿ термометър, и по-голямата разлика между показанията и неговите температурни стойности сух крушка. С тази разлика със специален psychrometric маса решен влажност.
Свързани статии