--> Äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà. Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 11. Âçàèìíûå ïðåâðàùåíèÿ æèäêîñòåé è ãàçîâ

 


§ 69. Äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà

    Êàê âû äóìàåòå, ÷òî áóäåò ïðîèñõîäèòü ñ íàñûùåííûì ïàðîì, åñëè óìåíüøèòü çàíèìàåìûé èì îáú¸ì: íàïðèìåð, åñëè ñæèìàòü ïàð, íàõîäÿùèéñÿ â ðàâíîâåñèè ñ æèäêîñòüþ â öèëèíäðå ïîä ïîðøíåì, ïîääåðæèâàÿ òåìïåðàòóðó ñîäåðæèìîãî öèëèíäðà ïîñòîÿííîé?

Ïðè ñæàòèè ïàðà ðàâíîâåñèå íà÷í¸ò íàðóøàòüñÿ. Ïëîòíîñòü ïàðà â ïåðâûé ìîìåíò íåìíîãî óâåëè÷èòñÿ, è èç ãàçà â æèäêîñòü íà÷í¸ò ïåðåõîäèòü áîëüøåå ÷èñëî ìîëåêóë, ÷åì èç æèäêîñòè â ãàç. Âåäü ÷èñëî ìîëåêóë, ïîêèäàþùèõ æèäêîñòü â åäèíèöó âðåìåíè, çàâèñèò òîëüêî îò òåìïåðàòóðû, è ñæàòèå ïàðà ýòî ÷èñëî íå ìåíÿåò. Ïðîöåññ ïðîäîëæàåòñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà âíîâü íå óñòàíîâèòñÿ äèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå è ïëîòíîñòü ïàðà, à çíà÷èò, è êîíöåíòðàöèÿ åãî ìîëåêóë íå ïðèìóò ïðåæíèõ ñâîèõ çíà÷åíèé. Ñëåäîâàòåëüíî,

Âàæíî
êîíöåíòðàöèÿ ìîëåêóë íàñûùåííîãî ïàðà ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå íå çàâèñèò îò åãî îáú¸ìà.

Òàê êàê äàâëåíèå ïðîïîðöèîíàëüíî êîíöåíòðàöèè ìîëåêóë (ð = nkT), òî èç ýòîãî îïðåäåëåíèÿ ñëåäóåò, ÷òî

Âàæíî
äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà íå çàâèñèò îò çàíèìàåìîãî èì îáú¸ìà.

Çàïîìíè
Äàâëåíèå ðí. ï ïàðà, ïðè êîòîðîì æèäêîñòü íàõîäèòñÿ â ðàâíîâåñèè ñî ñâîèì ïàðîì, íàçûâàþò äàâëåíèåì íàñûùåííîãî ïàðà.

Ïðè ñæàòèè íàñûùåííîãî ïàðà âñ¸ áîëüøàÿ ÷àñòü åãî ïåðåõîäèò â æèäêîå ñîñòîÿíèå. Æèäêîñòü äàííîé ìàññû çàíèìàåò ìåíüøèé îáú¸ì, ÷åì ïàð òîé æå ìàññû.  ðåçóëüòàòå îáú¸ì ïàðà ïðè íåèçìåííîé åãî ïëîòíîñòè óìåíüøàåòñÿ.

Îòìåòèì åù¸ îäèí âàæíûé ôàêò.

Âàæíî
Ãàçîâûå çàêîíû äëÿ íàñûùåííîãî ïàðà íåñïðàâåäëèâû (ïðè ëþáîì îáú¸ìå ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà îäèíàêîâî).  òî æå âðåìÿ ñîñòîÿíèå íàñûùåííîãî ïàðà äîñòàòî÷íî òî÷íî îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì Ìåíäåëååâà-Êëàïåéðîíà.

Íåíàñûùåííûé ïàð

Çàïîìíè
Åñëè ïàð ïîñòåïåííî ñæèìàþò ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå, à ïðåâðàùåíèå åãî â æèäêîñòü íå ïðîèñõîäèò, òî òàêîé ïàð íàçûâàþò íåíàñûùåííûì.

Ïðè óìåíüøåíèè îáú¸ìà äàâëåíèå íåíàñûùåííîãî ïàðà óâåëè÷èâàåòñÿ

Ïðè óìåíüøåíèè îáú¸ìà (ðèñ. 11.1) äàâëåíèå íåíàñûùåííîãî ïàðà óâåëè÷èâàåòñÿ (ó÷àñòîê 1—2) ïîäîáíî òîìó, êàê èçìåíÿåòñÿ äàâëåíèå ïðè óìåíüøåíèè îáú¸ìà èäåàëüíîãî ãàçà. Ïðè îïðåäåë¸ííîì îáú¸ìå ïàð ñòàíîâèòñÿ íàñûùåííûì, è ïðè äàëüíåéøåì åãî ñæàòèè ïðîèñõîäèò ïðåâðàùåíèå åãî â æèäêîñòü (ó÷àñòîê 2—3).  ýòîì ñëó÷àå íàä æèäêîñòüþ óæå áóäåò íàõîäèòüñÿ íàñûùåííûé ïàð.

Êàê òîëüêî âåñü ïàð ïðåâðàòèòñÿ â æèäêîñòü, äàëüíåéøåå óìåíüøåíèå îáú¸ìà âûçîâåò ðåçêîå óâåëè÷åíèå äàâëåíèÿ (æèäêîñòü ìàëîñæèìàåìà).

Îäíàêî ïàð ïðåâðàùàåòñÿ â æèäêîñòü íå ïðè ëþáîé òåìïåðàòóðå. Åñëè òåìïåðàòóðà âûøå íåêîòîðîãî çíà÷åíèÿ, òî, êàê áû ìû íè ñæèìàëè ãàç, îí íèêîãäà íå ïðåâðàòèòñÿ â æèäêîñòü.

Ïðåäïîëîæèòå, êàê âåäóò ñåáÿ ìîëåêóëû ïàðà è æèäêîñòè íà ðàçíûõ ó÷àñòêàõ êðèâîé (ñì. ðèñ. 11.1).

Çàïîìíè
Ìàêñèìàëüíàÿ òåìïåðàòóðà, ïðè êîòîðîé ïàð åù¸ ìîæåò ïðåâðàòèòüñÿ â æèäêîñòü, íàçûâàåòñÿ êðèòè÷åñêîé òåìïåðàòóðîé.

Êàæäîìó âåùåñòâó ñîîòâåòñòâóåò ñâîÿ êðèòè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðà, ó ãåëèÿ Têð = 4 Ê, ó àçîòà Têð = 126 Ê.

Çàïîìíè
Ñîñòîÿíèå âåùåñòâà ïðè òåìïåðàòóðå âûøå êðèòè÷åñêîé íàçûâàåòñÿ ãàçîì; ïðè òåìïåðàòóðå íèæå êðèòè÷åñêîé, êîãäà ó ïàðà åñòü âîçìîæíîñòü ïðåâðàòèòüñÿ â æèäêîñòü, — ïàðîì.

Ñâîéñòâà íàñûùåííîãî è íåíàñûùåííîãî ïàðà ðàçëè÷íû.

Çàâèñèìîñòü äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà îò òåìïåðàòóðû. Ñîñòîÿíèå íàñûùåííîãî ïàðà, êàê ïîêàçûâàåò îïûò, ïðèáëèæ¸ííî îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì ñîñòîÿíèÿ èäåàëüíîãî ãàçà (10.4), à åãî äàâëåíèå îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé

ðí. ï = nkT.                     (11.1)

Ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû äàâëåíèå ðàñò¸ò.

Âàæíî
Òàê êàê äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà íå çàâèñèò îò îáú¸ìà, òî, ñëåäîâà òåëüíî, îíî çàâèñèò òîëüêî îò òåìïåðàòóðû.

Ñ óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû äàâëåíèå ðåàëüíîãî íàñûùåííîãî ïàðà ðàñò¸ò

Îäíàêî çàâèñèìîñòü äàâëåíèÿ ðí. ï îò òåìïåðàòóðû Ò, íàéäåííàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíî, íå ÿâëÿåòñÿ ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíîé, êàê ó èäåàëüíîãî ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì îáú¸ìå. Ñ óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû äàâëåíèå ðåàëüíîãî íàñûùåííîãî ïàðà ðàñò¸ò áûñòðåå, ÷åì äàâëåíèå èäåàëüíîãî ãàçà (ðèñ. 11.2, ó÷àñòîê êðèâîé ÀÂ). Ýòî ñòàíîâèòñÿ î÷åâèäíûì, åñëè ïðîâåñòè èçîõîðû èäåàëüíîãî ãàçà ÷åðåç òî÷êè À è  (øòðèõîâûå ïðÿìûå). Ïî÷åìó ýòî ïðîèñõîäèò?

Ïðè íàãðåâàíèè æèäêîñòè â çàêðûòîì ñîñóäå ÷àñòü æèäêîñòè ïðåâðàùàåòñÿ â ïàð.  ðåçóëüòàòå ñîãëàñíî ôîðìóëå (11.1)

Âàæíî
äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà ðàñò¸ò íå òîëüêî âñëåäñòâèå ïîâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû æèäêîñòè, íî è âñëåäñòâèå óâåëè÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè ìîëåêóë (ïëîòíîñòè) ïàðà.

 îñíîâíîì óâåëè÷åíèå äàâëåíèÿ ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû îïðåäåëÿåòñÿ èìåííî óâåëè÷åíèåì êîíöåíòðàöèè. Ãëàâíîå ðàçëè÷èå â ïîâåäåíèè èäåàëüíîãî ãàçà è íàñûùåííîãî ïàðà ñîñòîèò â òîì, ÷òî

Âàæíî
ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû ïàðà â çàêðûòîì ñîñóäå (èëè ïðè èçìåíåíèè îáú¸ìà ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå) èçìåíÿåòñÿ ìàññà ïàðà.

Ïî÷åìó ñîñòàâëÿþòñÿ òàáëèöû çàâèñèìîñòè äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà îò òåìïåðàòóðû è íåò òàáëèö çàâèñèìîñòè äàâëåíèÿ ãàçà îò òåìïåðàòóðû?

Æèäêîñòü ÷àñòè÷íî ïðåâðàùàåòñÿ â ïàð, èëè, íàïðîòèâ, ïàð ÷àñòè÷íî êîíäåíñèðóåòñÿ. Ñ èäåàëüíûì ãàçîì íè÷åãî ïîäîáíîãî íå ïðîèñõîäèò.

Êîãäà âñÿ æèäêîñòü èñïàðèòñÿ, ïàð ïðè äàëüíåéøåì íàãðåâàíèè ïåðåñòàíåò áûòü íàñûùåííûì è åãî äàâëåíèå ïðè ïîñòîÿííîì îáú¸ìå áóäåò âîçðàñòàòü ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíî àáñîëþòíîé òåìïåðàòóðå (ñì. ðèñ. 11.2, ó÷àñòîê êðèâîé ÂÑ).

Îêîí÷àíèå ïàðàãðàôà >>>

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->