Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ампула паров оксида азота : коричневый диоксид азота и бесцветный четырехокись азота в равновесии

В физике пара ( американский английский ) или пара ( британский английский и канадский английский ; см по буквам различия ) представляет собой вещество в газовой фазе при температуре ниже его критической температуры , [1] , что означает , что пар может быть конденсируют с жидкости за счет увеличения давления на него без снижения температуры. Пар отличается от аэрозоля . [2] Аэрозоль - это суспензия крошечных частиц жидкости, твердого вещества или того и другого в газе.[2]

Например, вода имеет критическую температуру 647 К (374 ° C; 705 ° F), что является самой высокой температурой, при которой может существовать жидкая вода. Следовательно, в атмосфере при обычных температурах газообразная вода (известная как водяной пар ) будет конденсироваться в жидкость, если ее парциальное давление будет достаточно увеличено.

Пар может сосуществовать с жидкостью (или твердым телом). Если это так, две фазы будут в равновесии, а парциальное давление газа будет равно равновесному давлению пара жидкости (или твердого тела). [1]

Свойства [ править ]

Критическая точка пар-жидкость на фазовой диаграмме давление-температура находится на высокотемпературном экстремуме границы раздела фаз жидкость-газ. (Пунктирная зеленая линия показывает аномальное поведение воды.)

Пар относится к газовой фазе при температуре, при которой то же самое вещество может также существовать в жидком или твердом состоянии, ниже критической температуры вещества. (Например, вода имеет критическую температуру 374 ° C (647 K), которая является самой высокой температурой, при которой может существовать жидкая вода.) Если пар находится в контакте с жидкой или твердой фазой, две фазы будут в состояние равновесия . Термин « газ» относится к сжимаемой жидкой фазе. Фиксированные газы - это газы, для которых жидкость или твердое вещество не могут образовываться при температуре газа, например, воздух при типичных температурах окружающей среды. Жидкость или твердое тело не должны кипеть, чтобы испустить пар.

Пар отвечает за известные процессы образования облаков и конденсации . Он обычно используется для выполнения физических процессов дистилляции и извлечения из жидкого образца перед газовой хроматографией .

Составляющие молекулы пара обладают колебательным, вращательным и поступательным движением. Эти движения рассматриваются в кинетической теории газов .

Давление пара [ править ]

Равновесие жидкость – пар
Если давление пара превышает равновесное значение, он становится перенасыщенным и конденсируется на любых доступных местах зародышеобразования, например, на частицах пыли. Этот принцип используется в камерах Вильсона , где частицы излучения визуализируются, потому что они зарождаются с образованием капель воды.

Давление пары является равновесным давлением из жидкости или твердого тела при определенной температуре. Равновесное давление пара жидкости или твердого тела не зависит от степени контакта с поверхностью раздела жидкости или твердого тела.

Нормальная температура кипения жидкости является температура , при которой давление пара равно нормальному атмосферному давлению . [1]

Для двухфазных систем (например, двух жидких фаз) давления пара отдельных фаз равны. В отсутствие более сильного межвидового притяжения между подобными или подобными непохожими молекулами давление пара следует закону Рауля , который гласит, что парциальное давление каждого компонента является произведением давления пара чистого компонента и его мольной доли. в смеси. Полное давление пара складывается из парциальных давлений компонентов. [3]

Примеры [ править ]

Водяной пар отвечает за влажность
  • Духи содержат химические вещества, которые испаряются при разной температуре и с разной скоростью в ароматных аккордах, известных как ноты .
  • Атмосферный водяной пар находится около поверхности земли и может конденсироваться в мелкие жидкие капли и образовывать метеорологические явления, такие как туман , туман и косяк .
  • Ртутные лампы и натриевые лампы производят свет от атомов в возбужденных состояниях .
  • Легковоспламеняющиеся жидкости не горят при воспламенении. [4] Это облако пара над жидкостью, которое будет гореть, если концентрация пара находится между нижним пределом воспламеняемости (LFL) и верхним пределом воспламенения (UFL) горючей жидкости.
  • Электронные сигареты позволяют пользователям вдыхать аэрозоль / пар « электронной жидкости » , а не сигаретный дым . [2]

Измерение пара [ править ]

Поскольку он находится в газовой фазе, количество присутствующего пара количественно определяется парциальным давлением газа. Кроме того, пары подчиняются барометрической формуле в гравитационном поле, как и обычные атмосферные газы.

См. Также [ править ]

  • Разбавление (уравнение)
  • Испарение  - Тип испарения жидкости, происходящего с ее поверхности; поверхностное явление
  • Закон Генри  - Связь равновесной растворимости газа в жидкости с его парциальным давлением в контактирующей газовой фазе
  • Инверсионный след, также известный как след пара - длинные тонкие искусственные облака, которые иногда образуются позади самолета.
  • Испаритель (значения)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Р. Х. Петруччи, У. С. Харвуд и Ф. Г. Херринг, Общая химия , Прентис-Холл, 8-е изд. 2002, стр. 483–86.
  2. ^ а б в Ченг, Т. (2014). «Химическая оценка электронных сигарет» . Контроль над табаком . 23 (Дополнение 2): ii11 – ii17. DOI : 10.1136 / tobaccocontrol-2013-051482 . ISSN  0964-4563 . PMC  3995255 . PMID  24732157 .
  3. Перейти ↑ Thomas Engel and Philip Reid, Physical Chemistry, Pearson Benjamin-Cummings, 2006, p.194
  4. ^ Ferguson, Lon H .; Яничак, доктор Кристофер А. (01.09.2005). Основы противопожарной защиты для специалистов по безопасности . Правительственные институты. ISBN 9781591919605.