Mis vahe on küllastunud auru ja küllastumata auru vahel?

Enne artikli pealkirjas esitatud küsimusele vastamist vaadake, milline on auru. Enamikus inimestes esinevad pildid selle sõnaga: keedukann või keedukann, aurusaun, kuum jook ja palju muud sarnast pilti. Igatahes on meie ideedes vedelik ja gaasiline aine, mis tõuseb üle selle pinna. Kui teil palutakse näidata auru, siis meenutate kohe veeauru, alkoholi auru, eetrit, bensiini, atsetooni.

Gaasiliste riikide jaoks on veel üks sõna - gaas . Tavaliselt meenutame tavaliselt hapnikku, vesinikku, lämmastikku ja teisi gaase, ilma et nad oleksid sobivate vedelike juurde sidunud. On hästi teada, et need on vedelas olekus. Esmapilgul on erinevused selles, et aur vastab looduslikele vedelikele ja gaasid peavad olema veeldatud. See ei ole siiski tõsi. Veelgi enam, sõna „aur” aurust tulenevad pildid ei ole. Täpsema vastuse andmiseks vaadake, kuidas auru tekib.

Mis vahe on auru ja gaasi vahel?

Aine agregeeritud olek määratakse temperatuuri, täpsemalt selle molekuli koostoime ja nende termilise kaootilise liikumise energia vahelise suhte põhjal. Ligikaudu võib eeldada, et kui koostoimeenergia on palju suurem - tahke olek, kui termilise liikumise energia on palju suurem - gaasiline, kui võrreldav energia on - vedelik.

Gaasimolekul

Tuleb välja, et molekul võib vedelikust eralduda ja osaleda auru moodustamises, soojusenergia kogus peab olema suurem kui koostoimeenergia. Kuidas see juhtub? Molekulide keskmine liikumiskiirus on võrdne teatud väärtusega, sõltuvalt temperatuurist. Kuid molekulide individuaalsed kiirused on erinevad: enamikul neist on kiirused keskmisele väärtusele lähedased, kuid mõnel neist on kiirused keskmisest kõrgemad, mõned väiksemad.

Kiiremate molekulide soojusenergia võib olla suurem kui koostoimeenergia ja seetõttu on nad vedeliku pinnal võimelised sellest eralduma, moodustades auru. Seda aurustamismeetodit nimetatakse aurustamiseks . Sama kiirusejaotuse tõttu on olemas vastupidine protsess - kondensatsioon: auru molekulid liiguvad vedelikku. Muide, pildid, mis tavaliselt esinevad, kui sõna paarid ei ole auru, vaid vastupidise protsessi tulemus - kondensatsioon. Auru ei saa näha.

Aurustamine

Teatud tingimustel võib aur muutuda vedelikuks, kuid selle temperatuur ei tohiks ületada teatud väärtust. Seda väärtust nimetatakse kriitiliseks temperatuuriks. Aur ja gaas on gaasilised olekud, mida iseloomustab nende temperatuur. Kui temperatuur ei ületa kriitilist auru, kui see ületab - gaasi. Kui temperatuuri hoitakse konstantsena ja ruumala väheneb, siis aur aurustatakse, gaasi ei veeta.

Mis on küllastunud ja küllastumata aur

Sõna "küllastunud" ise kannab teatud teavet, suure ruumi pinda on raske küllastada. Nii et küllastunud auru saamiseks on vaja piirata ruumi, milles vedelik asub . Temperatuur peab selle aine jaoks olema vähem kriitiline. Nüüd jäävad aurustatud molekulid ruumi, kus vedelik asub. Esiteks toimub enamik molekuli üleminekuid vedelikust, samas kui auru tihedus suureneb. See omakorda põhjustab suurema hulga molekulide pöördülekandeid vedelikuks, mis suurendab kondensatsiooniprotsessi kiirust.

Lõpuks luuakse olek, mille jaoks ühest faasist teise liikuvate molekulide keskmine arv on võrdne. Seda olekut nimetatakse dünaamiliseks tasakaaluks . Seda olekut iseloomustab sama muutus aurustumise ja kondenseerumise kiiruste suuruses ja suunas. See olek vastab küllastunud paarile. Kui dünaamilise tasakaalu seisundit ei saavutata, vastab see küllastumata paarile.

Alustage mõne objekti uurimist, alati oma mudeli lihtsaimaga. Molekulaarses kineetilises teoorias on see ideaalne gaas. Peamised lihtsustused on siin oma molekulide mahu eiramine ja nende koostoime energia. Selgub, et selline mudel kirjeldab küllaltki rahuldavalt küllastumata auru. Ja mida vähem küllastunud see on, seda õigustatum on selle rakendamine. Ideaalne gaas on gaas, see ei saa muutuda auruks ega vedelikuks. Seetõttu ei ole küllastunud auru puhul selline mudel piisav.

Peamised erinevused küllastunud ja küllastumata auru vahel

  1. Küllastunud tähendab, et objektil on mõnede parameetrite suurim võimalik väärtus. Auru puhul on see tihedus ja rõhk . Nende küllastumata auru parameetrite väärtused on väiksemad. Mida kaugemal aur on küllastusastmest, seda väiksemad on need väärtused. Üks selgitus: kontrolltemperatuur peaks olema konstantne.
  2. Küllastumata auru puhul on täidetud Boyle-Mariotte'i seadus : kui gaasi temperatuur ja mass on konstantsed, põhjustab mahu suurenemine või vähenemine rõhu vähenemist või suurenemist sama koguse võrra, rõhk ja maht on pöördvõrdelised. Maksimaalsest tihedusest ja rõhust konstantsel temperatuuril järgneb nende sõltumatus küllastunud auru mahust, selgub, et küllastunud auru puhul ei sõltu rõhk ja maht üksteisest.
  3. Küllastumata auru puhul ei sõltu tihedus temperatuurist ja mahu säilitamisel ei muutu ka tihedus. Küllastunud auru puhul, säilitades ruumala, muutub tihedus temperatuuri muutumisel. Sõltuvus käesoleval juhul on otsene. Kui temperatuur tõuseb, suureneb tihedus, kui temperatuur langeb, muutub ka tihedus.
  4. Kui ruumala on konstantne, käitub küllastumatu auru vastavalt Charlesi seadusele: kui temperatuur tõuseb, suureneb rõhk sama suurusega. Sellist suhet nimetatakse lineaarseks. Küllastunud aurus, kui temperatuur tõuseb, suureneb rõhk kiiremini kui küllastumata aur. Sõltuvus on eksponentsiaalne.

Kokkuvõttes võime täheldada olulisi erinevusi võrreldavate objektide omadustes. Peamine erinevus seisneb selles, et küllastunud auru ei saa käsitleda eraldi vedelikust. See on kahekomponentne süsteem, millele enamikku gaasiseadusi ei saa kohaldada.

Soovitatav

Mis erineb vargusest röövimisest: omadused ja erinevused
2019
Mis on parem Laktofiltrum või Filtrum STI: omadused ja erinevused
2019
Omez ja omeprasool: mis on parem ja milline on erinevus
2019