Kakšna je razlika med nasičeno paro in nenasičeno paro?

Preden odgovorimo na vprašanje v naslovu članka, poglejmo, kaj je para. Podobe, ki se pojavljajo pri večini ljudi s to besedo: vreli kotliček ali ponev, parna kopel, topli napitek in še veliko več podobnih slik. Kakorkoli že, v naših zamislih obstaja tekočina in plinasta snov, ki se dviga nad njeno površino. Če vas prosimo, da navedete primer pare, boste takoj priklicali vodne pare, alkoholne pare, eter, bencin, aceton.

Obstaja še ena beseda za plinasta stanja - plin . Tukaj ponavadi prikličemo kisik, vodik, dušik in druge pline, ne da bi jih povezali z ustreznimi tekočinami. Znano je, da obstajajo v tekočem stanju. Na prvi pogled so razlike v tem, da para ustreza naravnim tekočinam, plini pa morajo biti utekočinjeni. Vendar to ni povsem res. Poleg tega slike, ki izhajajo iz besede parna para, niso. Da bi dobili natančnejši odgovor, poglejmo, kako nastane para.

Kakšna je razlika med paro in plinom?

Agregatno stanje snovi je določeno s temperaturo, natančneje z razmerjem med energijo, s katero njene molekule delujejo, in energijo njihovega toplotnega kaotičnega gibanja. Približno lahko predpostavimo, da če je energija interakcije veliko večja - trdno stanje, če je energija toplotnega gibanja veliko večja - plinasta, če je primerljiva energija - tekočina.

Plinska molekula

Izkazalo se je, da bi se molekula lahko odcepila od tekočine in sodelovala pri nastajanju hlapov, količina toplotne energije mora biti večja od energije interakcije. Kako se to lahko zgodi? Povprečna hitrost toplotnega gibanja molekul je enaka določeni vrednosti, odvisno od temperature. Vendar pa so posamezne hitrosti molekul različne: večina od njih ima hitrosti, ki so blizu povprečni vrednosti, nekatere pa imajo tudi hitrosti, ki so višje od povprečja, druge manj.

Hitrejše molekule lahko imajo toplotno energijo, ki je večja od energije interakcije, zato se lahko enkrat na površini tekočine odcepijo od nje, tako da tvorijo paro. Ta metoda izhlapevanja se imenuje izhlapevanje . Zaradi enake hitrosti porazdelitve obstaja nasprotni proces - kondenzacija: molekule iz pare prehajajo v tekočino. Mimogrede, podobe, ki se ponavadi pojavijo, ko besedni pari niso para, ampak rezultat nasprotnega procesa - kondenzacija. Pare ni mogoče videti.

Izhlapevanje

Para pod določenimi pogoji lahko postane tekočina, vendar za to njena temperatura ne sme preseči določene vrednosti. Ta vrednost se imenuje kritična temperatura. Para in plin sta plinasta stanja, za katera je značilna temperatura, pri kateri obstajajo. Če temperatura ne preseže kritične - pare, če presega - plin. Če se temperatura ohranja konstantna in se volumen zmanjša, se para utekoči, plin pa se ne utekočinja.

Kaj je nasičena in nenasičena para

Beseda "nasičena" sama nosi določene informacije, težko je nasičiti veliko površino prostora. Da bi dobili nasičeno paro, je treba omejiti prostor, v katerem je tekočina . Temperatura mora biti za to snov manj kritična. Zdaj izparene molekule ostanejo v prostoru, kjer se nahaja tekočina. Prvič, večina prehodov molekul bo potekala iz tekočine, medtem ko se bo gostota hlapov povečala. To pa bo povzročilo večje število povratnih prehodov molekul v tekočino, kar bo povečalo hitrost kondenzacijskega procesa.

Končno se določi stanje, pri katerem bo povprečno število molekul, ki se gibljejo iz ene faze v drugo, enako. To stanje se imenuje dinamično ravnovesje . Za to stanje je značilna enaka sprememba v velikosti in smeri hitrosti izhlapevanja in kondenzacije. To stanje ustreza nasičenemu paru. Če stanje dinamičnega ravnovesja ni doseženo, to ustreza nenasičenemu paru.

Začnite preučevati neki predmet, vedno z najpreprostejšim modelom. V molekularni kinetični teoriji je to idealen plin. Glavne poenostavitve so zanemarjanje lastnega obsega molekul in energija njihove interakcije. Izkazalo se je, da tak model povsem zadovoljivo opisuje nenasičeno paro. In manj je nasičena, bolj je legitimna njena uporaba. Idealni plin je plin, ki ne more postati para ali tekočina. Zato za nasičeno paro tak model ni ustrezen.

Glavne razlike med nasičeno in nenasičeno paro

  1. Nasičeno pomeni, da ima objekt največjo možno vrednost nekaterih parametrov. Za paro gre za gostoto in tlak . Ti parametri za nenasičeno paro imajo manjše vrednosti. Bolj ko je para iz nasičenja, manjše so te vrednosti. Eno pojasnilo: referenčna temperatura mora biti konstantna.
  2. Za nenasičeno paro je Boyle-Mariotteov zakon zadovoljen: če sta temperatura in masa plina konstantni, povečanje ali zmanjšanje volumna povzroči zmanjšanje ali povečanje tlaka z enako količino, tlak in prostornina sta obratno sorazmerna razmerja. Iz maksimalne gostote in tlaka pri konstantni temperaturi sledi njihova neodvisnost od volumna nasičene pare, izkaže se, da za nasičeno paro tlak in prostornina nista odvisna drug od drugega.
  3. Za nenasičeno paro gostota ni odvisna od temperature in če se volumen ohrani, se tudi vrednost gostote ne spremeni. Za nasičeno paro se pri ohranjanju volumna spremeni gostota, če se temperatura spremeni. Odvisnost v tem primeru je neposredna. Če se temperatura poveča, se gostota poveča, če se temperatura zmanjša, se spremeni tudi gostota.
  4. Če je volumen konstanten, se nenasičena para obnaša v skladu s Charlesovim pravom: z naraščanjem temperature se tlak poveča za enako količino. Takšno razmerje se imenuje linearno. V nasičeni pari se pri naraščanju temperature tlak poveča hitreje kot tlak nenasičene pare. Odvisnost je eksponentna.

Če povzamemo, lahko opazimo velike razlike v lastnostih predmetov, ki jih primerjamo. Glavna razlika je, da pare, v stanju zasičenosti, ni mogoče obravnavati ločeno od njene tekočine. To je dvokomponentni sistem, za katerega ni mogoče uporabiti večine zakonov o plinu.

Priporočena

Uvodna in primarna navodila - kako se razlikujejo?
2019
Kaj je bolje za izolacijsko peno ali mineralno volno?
2019
Kakšna je razlika med pokrovom in čistilcem zraka za kuhinjo?
2019