Termofysiske egenskaber af dampe

Når en kop vand står i lang tid, så vil det hele i vandet simpelthen fordampe i det. I denne artikel vil vi bare tale om, hvorfor dette sker, og diskutere dampens egenskaber.

Fordampning og kondensering

Vandmolekyler bevæger sig ved forskellige temperaturer ved forskellige temperaturer. Selvfølgelig overholder de fleste en hastighed, men i nogle af dem er indikatorerne væsentligt forskellige.

Under disse forhold rammer et af de hurtigste molekyler en fri vandoverflade.

Den frie overflade af vand er grænsen, hvor væsken er i kontakt med luft. Efter at have ramt der, kan molekylet overvinde tiltrækningen af andre, langsommere molekyler og forlade vandet selv. Denne proces kaldes fordampning. Molekyler, der flyver ud af vand, omdannes til damp. Lad os nu gå videre til terminologien.

Fordampning - omdannelsen af vand til damp. Denne proces kan kun finde sted ved grænsen til luften.

Egenskaberne for vanddamp betyder også , at molekylet efter en vis periode kan vende tilbage til vand. Dette kaldes kondensering.

Kondensation er et fænomen modsat fordampning.

Dynamisk balance

Dampens egenskaber varierer, og nu skal vi tale om en af disse.

Vi diskuterede tidligere, hvad der sker, når molekylet forlader væsken, men eksemplet blev bragt med en åben kop vand. Nu vil vi diskutere, hvad der vil ske, hvis koppen er tæt lukket. I dette tilfælde vil dampdensiteten over vandet stige. På grund af dette forhindrer partiklerne hinanden i at forlade grænsen med luften, hvilket resulterer i, at fordampningsprocessen vil falde. Samtidig vil kondensationshastigheden øges, fordi antallet af molekyler, der omdannes igen til vand, vil være større på grund af dampens ophobning.

Før eller senere, under de givne omstændigheder bliver kondensationshastigheden lig med fordampningsgraden. Disse egenskaber ved vand og damp kaldes dynamisk ligevægt .

Dynamisk ligevægt er, når antallet af molekyler, der er omdannet til damp, er lig med antallet af molekyler, der er gået tilbage i vandet. Ud fra dette følger det, at vandmængden ikke vil falde, ligesom mængden af damp. Det betyder, at dampen er blevet "mættet".

Mættet damp er, når det er i en dynamisk ligevægt med det vand, hvorfra det kom ud. Tilsvarende kaldes damp, der ikke er i en tilstand af dynamisk ligevægt, umættet.

Dampens egenskaber betyder, at mættet damp altid har en højere værdi af tryk og densitet end umættet damp . Dette er sådan, fordi den mættede damp har den maksimale værdi af tryk og densitet. I fysik betegnes disse mængder som henholdsvis p og _n .

Mættede dampegenskaber

Det fremgår af ovenstående oplysninger, at tilstanden af mættet damp kan beskrives med samme ligning som tilstanden af en ideel gas. I det mindste observeres forholdet mellem densitet og tryk.

Egenskaberne af vand og vanddamp er overraskende, i det mindste på grund af dette. Og denne kendsgerning om lighed mellem en mættet damp med en ideel gas blev testet eksperimentelt. Det er slående fordi dampens egenskaber adskiller sig væsentligt fra egenskaberne af ideelle gasser. Det er værd at nævne de vigtigste forskelle mellem dem.

Afhængighed af densitet på temperaturen

Det er værd at indledningsvis lave en bemærkning og sige, at ved at bruge ordet "par" betyder det "mættet damp". Således indebærer de termofysiske egenskaber af damp, at dens densitet ved den samme temperatur ikke afhænger af volumenet. Således, hvis kunstigt tryk er skabt i en forseglet beholder, vil damptætheden forøge sig i nogen tid. Og også kondensationen vil accelerere og til tider overstige fordampningsprocessen. Dette vil fortsætte indtil en dynamisk ligevægt opstår. Med sin begyndelse normaliserer densiteten igen.

Det samme vil ske, hvis trykket sænkes, kun det sted, hvor damptætheden stiger, vil reducere det. Dette skyldes accelerationen af fordampning. Men denne proces vil fortsætte, indtil alle processer er fuldt normaliseret.

Og også dampens volumen påvirker ikke dets tryk på nogen måde. Dette er sådan, fordi lydstyrken ikke påvirker densiteten. Og ifølge formlen er densiteten og trykket gensidigt i dette tilfælde. Herfra følger denne dom.

Virkning af temperatur på densitet

De termofysiske egenskaber ved vand og damp indikerer også, at med samme volumen vand stiger dens densitet med opvarmning og tæller derimod med faldende temperatur.

Når temperaturen stiger, stiger fordampningsprocessen mange gange. Og som i det foregående eksempel brydes den dynamiske ligevægt på grund af overdreven fordampning, men kun et stykke tid. Før eller senere normaliserer processerne for fordampning og kondensation igen.

Tilsvarende opstår, når temperaturen falder. Kun i dette tilfælde vil inddampningshastigheden falde, og kondensationen vil fortsætte indtil der er en balance mellem dem. Men det sker selvfølgelig med et mindre antal damp.

Ud fra dette kan det siges, at Charles lov med mættet damp ikke virker. Så det skyldes, at når vandet opvarmes og afkøles, ændrer dets masse, hvilket igen betyder, at funktionen ikke er lineær.

Tryk versus temperatur

Ved at fortsætte dette emne er det værd at nævne et andet forhold. Faktum er, at med stigende temperatur stiger damptrykket flere gange hurtigere. Faktisk er denne afhængighed observeret med densitet, men denne konklusion er trukket ud fra, at densiteten og trykket er indbyrdes forbundne værdier i den præsenterede formel.

Afhængigheden af temperaturtrykket kan ikke skelnes fra loven af en ideel gas, da den præsenterede afhængighed er eksponentiel.

Luftfugtighed

Det er på tide at tale om fugtigheden. Luft kaldes våd, når det indeholder damp. Og det er klart, at denne afhængighed er direkte proportional. Det er jo jo mere damp, jo mere fugtig luften.

Der er også begrebet " absolut fugtighed " - dette er et fænomen, når det skabte tryk i luften er lig med damptrykket. Dette fænomen arbejder også med damptætheden.

Relativ fugtighed refererer til forholdet mellem absolut luftfugtighed og tryk på mættet damp, forudsat at temperaturen er den samme.

Psychrometer er en enhed til måling af luftfugtighed. Den består af to termometre, kun en af dem er pakket ind i en fugtig klud. Princippet for dets arbejde er, at med en lav fugtinddampning fra vævet strømmer hurtigere, hvorfor det indhyllede termometer er betydeligt afkølet. I lyset af dette vises en forskel i aflæsningerne mellem de to instrumenter. På baggrund heraf beregnes luftens fugtindhold allerede.