Преди да отговорим на въпроса, поставен в заглавието на статията, ще разберем какво е пара. Изображенията, които повечето хора имат с тази дума: кипящ чайник или тенджера, парна баня, топла напитка и много други подобни снимки. Така или иначе, в нашите идеи има течност и газообразно вещество, издигащи се над повърхността му. Ако бъдете помолени да дадете пример с пара, веднага ще си припомните водна пара, чифт алкохол, етер, бензин, ацетон.
Има друга дума за газообразни състояния - газ. Тук обикновено си припомняме кислород, водород, азот и други газове, без да ги свързваме със съответните течности. Добре известно е, че те съществуват в течно състояние. На пръв поглед разликите са, че парите съответстват на естествените течности и газовете трябва да бъдат специално втечнени. Това обаче не е напълно вярно. Освен това изображенията, възникващи от думите двойки, не са пара. За да дадете по-точен отговор, нека да видим как възниква пара..
Каква е разликата между пара и газ?
Съвкупното състояние на веществото се определя от температурата, по-точно от съотношението между енергията, с която взаимодействат молекулите му, и енергията на тяхното топлинно хаотично движение. Приблизително можем да предположим, че ако енергията на взаимодействие е много по-голяма, това е твърдо състояние, ако енергията на топлинното движение е много по-висока, тя е газообразна, ако енергиите са сравними, тя е течна.
Газова молекула
Оказва се, че молекулата би могла да се откъсне от течността и да участва в образуването на пара, стойността на топлинната енергия трябва да бъде по-голяма от енергията на взаимодействие. Как може да стане това? Средната скорост на топлинно движение на молекулите е равна на определена стойност, в зависимост от температурата. Индивидуалните скорости на молекулите обаче са различни: повечето имат скорости, близки до средната стойност, но част от тях имат скорости по-големи от средните, други по-малко.
По-бързите молекули могат да имат топлинна енергия, по-голяма от енергията на взаимодействие, което означава, че след като попаднат на повърхността на течност, те могат да се откъснат от нея, образувайки пара. Този метод на изпаряване се нарича изпаряване. Поради същото разпределение на скоростта протича противен процес - кондензация: молекулите от парите преминават в течността. Между другото, изображенията, които обикновено се срещат с двойките думи, не са двойки, а резултатът от обратния процес - кондензация. Не можете да видите пара.
изпаряване
Парата при определени условия може да се превърне в течност, но за това нейната температура не трябва да надвишава определена стойност. Тази стойност се нарича критична температура. Парата и газът са газообразни състояния, които се различават по температурата, при която съществуват. Ако температурата не надвишава критичната - пара, ако надвишава - газ. Ако поддържате температурата постоянна и намалите обема, парата се втечнява, газът не се втечнява.Какво е наситена и ненаситена пара
Самата дума "наситен" носи определена информация; трудно е да се насити голяма площ от пространство. Така че, за да получите наситена пара, трябва ограничете пространството, в което се намира течността. Температурата трябва да е по-малко от критичната за това вещество. Сега изпарените молекули остават в пространството, където е течността. Отначало повечето от молекулните преходи ще се осъществят от течността, като плътността на парите се увеличава. Това от своя страна ще доведе до по-голям брой обратни преходи на молекули в течност, което ще увеличи скоростта на процеса на кондензация.
Накрая се създава състояние, при което средният брой молекули, преминаващи от една фаза в друга, ще бъде равен. Това състояние се нарича динамично равновесие. Това състояние се характеризира със същата промяна в величината и посоката на скоростите на изпаряване и кондензация. Това състояние съответства на наситена двойка. Ако състоянието на динамичното равновесие не бъде достигнато, това съответства на ненаситена двойка.
Те започват да изучават обект, винаги с най-простия му модел. В молекулярната кинетична теория това е идеален газ. Основните опростявания тук са пренебрегване на присъщия обем на молекулите и енергията на тяхното взаимодействие. Оказва се, че такъв модел доста задоволително описва ненаситена пара. Освен това, колкото по-малко наситен е, толкова по-легитимно е използването му. Идеалният газ е газ, той не може да стане нито изпарен, нито течен. Следователно за наситена пара такъв модел не е адекватен.
Основните разлики между наситена пара и ненаситена
- Наситеността означава, че този обект има възможно най-голяма стойност на някои параметри. За двойка е плътност и налягане. Тези параметри за ненаситена пара имат по-ниски стойности. Колкото по-далече е парата от насищане, толкова по-малки са тези количества. Едно уточнение: референтната температура трябва да е постоянна.
- За ненаситена пара Закон Бойл-Мариот: ако температурата и масата на газа са постоянни, увеличението или намаляването на обема причинява намаление или увеличаване на налягането със същото количество, налягането и обемът са обратно свързани. От максималната плътност и налягане при постоянна температура следва тяхната независимост от обема на наситената пара, се оказва, че за наситената пара налягането и обемът са независими един от друг.
- За ненаситена пара плътност, независима от температурата, и ако обемът се запази, стойността на плътността не се променя. За наситена пара, като същевременно поддържа обем, плътността се променя, ако температурата се промени. Зависимостта в този случай е пряка. Ако температурата се повишава, плътността се увеличава, ако температурата намалява, плътността също се променя..
- Ако обемът е постоянен, ненаситените пари се държат в съответствие със закона на Чарлз: когато температурата се повиши, налягането се увеличава толкова. Такава връзка се нарича линейна. При наситена пара, с повишаване на температурата налягането се повишава по-бързо, отколкото при ненаситена пара. Зависимостта е експоненциална.
Обобщавайки, можем да отбележим значителни разлики в свойствата на сравняваните обекти. Основната разлика е, че парата в състояние на насищане не може да се разглежда изолирано от нейната течност. Това е двукомпонентна система, към която не могат да се прилагат повечето закони за газа..
