Пре него што одговоримо на питање постављено у наслову чланка, разумећемо шта је пара. Слике које већина људи има овом речју: чаша за кухање или лонац, парна купатила, топло пиће и још много сличних слика. Овако или онако, у нашим идејама постоји течна и гасовита супстанца која се уздиже изнад њене површине. Ако од вас затражите пример паре, одмах ћете се присјетити водене паре, пар алкохола, етра, бензина, ацетона.
Постоји још једна реч за гасовита стања - гас. Овде се обично сећамо кисеоника, водоника, азота и других гасова, без повезивања са одговарајућим течностима. Познато је да постоје у течном стању. На први поглед, разлике су у томе што паре одговарају природним течностима, а гасови се морају посебно утећи. Међутим, то није сасвим тачно. Штавише, слике настале из парова речи нису пара. Да бисте дали тачнији одговор, да видимо како настаје пара..
Која је разлика између паре и гаса?
Агрегатно стање неке материје одређује се температуром, тачније односом између енергије са којом њени молекули ступају у интеракцију и енергије њиховог топлотног хаотичног кретања. Отприлике, можемо претпоставити да ако је енергија интеракције много већа, то је чврсто стање, ако је енергија топлотног кретања много већа, то је гасовита, ако су енергије упоредиве, то је течно.
Молекул гаса
Испада да би се молекул могао одвојити од течности и учествовати у стварању паре, вредност топлотне енергије требало би да буде већа од енергије интеракције. Како се то може догодити? Просечна брзина топлотног кретања молекула једнака је одређеној вредности, зависно од температуре. Међутим, појединачне брзине молекула су различите: већина има брзине блиске просечној вредности, али неки део имају брзине веће од просечних, неке мање.
Бржи молекули могу имати топлотну енергију већу од енергије интеракције, што значи да једном када се нађу на површини течности, могу се одвојити од ње, формирајући пару. Ова метода испаравања се назива испаравање. Због исте расподјеле брзина долази до супротног процеса - кондензације: молекули из паре прелазе у течност. Узгред, слике које се обично јављају код парова речи нису парови, већ резултат супротног процеса - кондензација. Не можете видети паре.
Испаравање
Пара под одређеним условима може постати течност, али за то њена температура не би требало да пређе одређену вредност. Ова вредност се назива критична температура. Пара и гас су гасовита стања која се разликују у температури на којој постоје. Ако температура не прелази критичну - пару, ако прелази - гас. Ако одржавате температуру константном и смањујете запремину, пара се укапљује, гас се не тече.Шта је засићена и незасићена пара
Сама реч "засићен" носи одређене информације; тешко је заситити велику површину простора. Дакле, да бисте добили засићену пару, требате ограничите простор у којем се течност налази. Температура би требало да буде мање од критичне за ову супстанцу. Сада испарени молекули остају у простору где је течност. У почетку ће се већина молекуларних прелаза одвијати из течности, при чему се густоћа паре повећава. То ће заузврат изазвати већи број обратних прелаза молекула у течност, што ће повећати брзину процеса кондензације.
Коначно, успоставља се стање за које ће просечан број молекула који прелазе из једне фазе у другу бити једнак. Ово стање се назива динамичка равнотежа. Ово стање карактерише иста промена величине и смера брзина испаравања и кондензације. Ово стање одговара засићеном пару. Ако се стање динамичке равнотеже не постигне, то одговара незасићеном пару.
Почињу да проучавају предмет, увек са његовим најједноставнијим моделом. У молекуларној кинетичкој теорији, ово је идеалан гас. Главна поједностављења су занемаривање својствене запремине молекула и енергије њихове интеракције. Испада да такав модел сасвим задовољавајуће описује незасићене паре. Штавише, што је мање засићен, то је легитимнија његова употреба. Идеалан гас је гас; он не може постати ни пара ни течност. Због тога за засићене паре такав модел није адекватан.
Главне разлике између засићене паре и незасићене
- Засићен значи да овај објект има највећу могућу вредност неких параметара. За пар је то густина и притисак. Ови параметри за незасићену пару имају ниже вредности. Што је пара већа од засићења, то су мање ове количине. Једно појашњење: референтна температура мора бити константна.
- За незасићену пару Боиле-Марриотт Ацт: ако су температура и маса гаса константни, повећање или смањење запремине узрокује смањење или повећање притиска за исту количину, притисак и запремина су обрнуто повезани. Из максималне густине и притиска при константној температури следи њихова независност од волумена засићене паре, испада да су за засићене паре притисак и запремина међусобно неовисни..
- За незасићену пару густина независна од температуре, и ако се запремина сачува, вредност густине се не мења. Код засићене паре, уз одржавање запремине, густина се мења ако се температура промени. Зависност је у овом случају директна. Ако температура расте, густоћа расте, ако се температура смањује, густоћа се такође мења..
- Ако је запремина константна, незасићена пара се понаша у складу са Цхарлесовим законом: када се температура повећа, притисак се повећава. Такав однос се назива линеарним. Са засићеном паром, с порастом температуре, притисак расте брже него код незасићене паре. Зависност је експоненцијална.
Резимирајући, можемо приметити значајне разлике у својствима упоређених објеката. Главна разлика је у томе што се пара, у стању засићења, не може посматрати изоловано од течности. Ово је двокомпонентни систем на који се већина закона о гасу не може применити..
