Фізіка. 10 клас

Насычаная пара.

Пару, якая знаходзіцца ў стане дынамічнай раўнавагі з вадкасцю, называюць насычанай парай.

Ціск такой пары называюць ціскам насычанай пары.

Насычаная пара валодае ўласцівасцямі, якія адрозніваюцца ад уласцівасцей ідэальнага газу.

Першае адрозненне заключаецца ў тым, што ціск насычанай пары не залежыць ад яе аб’ёму пры пастаяннай тэмпературы. Лік малекул, якія пераходзяць з вадкасці ў пар праз адзінкавую пляцоўку за адзінкавы прамежак часу, залежыць толькі ад складу вадкасці і яе тэмпературы. Колькасць малекул, якія пераходзяць з пары ў вадкасць, залежыць ад канцэнтрацыі пары, а значыць, ад яе ціску. Таму адразу пры памяншэнні аб’ёму пары яе ціск павялічваецца, што вядзе да ўзрастання колькасці малекул, якія пераходзяць у вадкасць. У выніку колькасць малекул пары памяншаецца і праз некаторы прамежак часу ўстанаўліваецца ранейшы ціск, пры ўмове, што тэмпература вадкасці захоўвалася нязменнай. Пры павелічэнні аб’ёму пары яе ціск, наадварот, памяншаецца. Разам з гэтым памяншаецца і колькасць малекул, якія пераходзяць з пары ў вадкасць. У выніку колькасць малекул, што пакідаюць паверхню вадкасці (яна не змяняецца пры T = const), перавышае колькасць малекул, якія вяртаюцца ў вадкасць. Раўнавага зноў аднаўляецца пры дасягненні першапачатковага значэння ціску.

Другая адметная ўласцівасць: пры павелічэнні тэмпературы ціск p_н насычанай пары ўзрастае значна хутчэй, чым ціск р_і.г ідэальнага газу. У выпадку ідэальнага газу рост ціску абумоўлены толькі павелічэннем яго тэмпературы (p = nkT, V = const). У выпадку ж насычанай пары рост тэмпературы прыводзіць да павелічэння колькасці малекул, якія пераходзяць з вадкасці ў пару, гэта значыць да росту канцэнтрацыі малекул пары. У адпаведнасці з формулай p = nkT ціск пары павялічваецца не толькі ў выніку непасрэднага павышэння тэмпературы, але і ў выніку павелічэння канцэнтрацыі малекул пары, выкліканага зноў жа павышэннем тэмпературы.

Ціск насычанай пары залежыць таксама і ад роду вадкасці. Чым меншыя сілы ўзаемадзеяння паміж малекуламі вадкасці, тым большая канцэнтрацыя малекул насычанай пары, а значыць, тым большыя яе ціск і шчыльнасць.

Пры змене аб’ёму насычанай пары яе маса таксама змяняецца. Таму законы ідэальнага газу для ізапрацэсаў можна прымяняць да пары толькі ў тым выпадку, калі яна далёкая ад насычэння і яе маса застаецца нязменнай. Аднак ураўненне Клапейрона — Мендзялеева можна выкарыстоўваць для знаходжання любых параметраў (p, V, T, m, ρ) насычанай пары.

Ціск (шчыльнасць) насычанай пары пры дадзенай тэмпературы — максімальны ціск (шчыльнасць), які можа мець пара, што знаходзіцца ў стане дынамічнай раўнавагі з вадкасцю пры гэтай тэмпературы.