Что такое динамическое равновесие точка росы: основные методы и нормативные документы

Урок 18. Лекция 18. Свойства паров

Насыщенные и ненасыщенные пары.

Рассмотрим процессы, происходящие в закрытом сосуде:

1. процесс испарения, скорость которого постепенно уменьшается
2. конденсации, скорость которого постепенно возрастает

С течением времени в сосуде закрытом крышкой между жидкостью и её паром устанавливается состояние динамического (подвижного) равновесия, когда число молекул, вылетающих из жидкости, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость из пара, то есть когда скорости процессов испарения и конденсации одинаковы. Такую систему называютдвухфазной.

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называютнасыщенным.

Название «насыщенный» подчеркивает, что в данном объеме при данной температуре не может находиться большее количество пара.

Ненасыщенный пар – это пар, не достигший динамического равновесия со своей жидкостью

. При данной температуре давление ненасыщенного пара всегда меньше давления насыщенного пара. При наличии над поверхностью жидкости ненасыщенного пара процесс парообразования преобладает над процессом конденсации, и потому жидкости в сосуде с течением времени становится все меньше и меньше.

Рассмотрим некоторые свойства насыщенного пара:

1. Концентрация молекул насыщенного пара не зависит от его объёма при постоянной температуре. Если уменьшить объем насыщенного пара, то сначала концентрация его молекул увеличится и из газа в жидкость начнет переходить больше молекул до тех пор, пока опять на установится динамическое равновесие.

2. Давление насыщенного пара при постоянной температуре не зависит от его объёма.

p = n*k*T, т.к. n не зависит от V , то и р не зависит от V.

Независимое от объёма давление пара, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называется давлением насыщенного пара.

Это наибольшее давление, которое может иметь пар при данной температуре.

3. Давление насыщенного пара зависит от температуры. Чем выше будет температура жидкости, тем больше молекул будет испаряться, динамическое равновесие нарушится, но концентрация молекул пара будет расти до тех пор, пока равновесие не установится опять, а значит, больше станет и давление насыщенного пара. С увеличением температуры давление насыщенных паров возрастает.

В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды, которая испаряется с поверхности морей, рек, океанов и т.п.

Воздух, содержащий водяной пар, называют влажным.

Влажность воздуха оказывает огромное влияние на многие процессы на Земле: на развитие флоры и фауны, на урожай сельхоз. культур, на продуктивность животноводства и т.д. Влажность воздуха имеет большое значение для здоровья людей, т.к. от неё зависит теплообмен организма человека с окружающей средой. При низкой влажности происходит быстрое испарение с поверхности и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, что приводит к ухудшению состояния.

Значит, влажность воздуха надо уметь измерять. Для количественной оценки влажности воздуха используют понятия абсолютной и относительной влажности.

Абсолютная влажность – величина, показывающая, какая масса паров воды находится в 1 м³ воздуха. Она равна парциальному давлению пара при данной температуре.

Парциальное давление пара – это давление, которое оказывал бы водяной пар, находящийся в воздух , если бы все остальные газы отсутствовали.

Относительная влажность воздуха – это величина, показывающая, как далек пар от насыщения. Это отношение парциального давления

p водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного   пара p₀ при той же температуре, выраженное в процентах:

 

Если воздух не содержит паров воды, то его абсолютная и относительная влажность равны 0.

Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.

Примеры:

выпадение росы под утро,

запотевание холодного стекла, если на него подышать,

образование капли воды на холодной водопроводной трубе,

сырость в подвалах домов.

Точка росы – это температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным.

   Точка росы также характеризует влажность воздуха.

C°	Точка россы при относительной влажности воздуха в %
	30%	35%	40%	45%	50%	55%	60%	65%	70%	75%	80%	85%	90%	95%
30	10,5	12,9	14,9	16,8	18,4	20	21,4	22,7	23,9	25,1	26,2	27,2	28,2	29,1
29	9,7	12	14	15,9	17,5	19	20,4	21,7	23	24,1	25,2	26,2	27,2	28,1
28	8,8	11,1	13,1	15	16,6	18,1	19,5	20,8	22	23,2	24,2	25,2	26,2	27,1
27	8	10,2	12,2	14,1	15,7	17,2	18,6	19,9	21,1	22,2	23,3	24,3	25,2	26,1
26	7,1	9,4	11,4	13,2	14,8	16,3	17,6	18,9	20,1	21,2	22,3	23,3	24,2	25,1
25	6,2	8,5	10,5	12,2	13,9	15,3	16,7	18	19,1	20,3	21,3	22,3	23,2	24,1
24	5,4	7,6	9,6	11,3	12,9	14,4	15,8	17	18,2	19,3	20,3	21,3	22,3	23,1
23	4,5	6,7	8,7	10,4	12	13,5	14,8	16,1	17,2	18,3	19,4	20,3	21,3	22,2
22	3,6	5,9	7,8	9,5	11,1	12,5	13,9	15,1	16,3	17,4	18,4	19,4	20,3	21,1
21	2,8	5	6,9	8,6	10,2	11,6	12,9	14,2	15,3	16,4	17,4	18,4	19,3	20,2
20	1,9	4,1	6	7,7	9,3	10,7	12	13,2	14,4	15,4	16,4	17,4	18,3	19,2
19	1	3,2	5,1	6,8	8,3	9,8	11,1	12,3	13,4	14,5	15,3	16,4	17,3	18,2
18	0,2	2,3	4,2	5,9	7,4	8,8	10,1	11,3	12,5	13,5	14,5	15,4	16,3	17,2
17	-0,6	1,4	3,3	5	6,5	7,9	9,2	10,4	11,5	12,5	13,5	14,5	15,3	16,2
16	-1,4	0,5	2,4	4,1	5,6	7	8,2	9,4	10,5	11,6	12,6	13,5	14,4	15,2

Для измерения влажности воздуха используют приборы гигрометры и психрометры.

1. Конденсационный гигрометр.

Состоит из укрепленной на подставке металлической круглой коробочки с отполированной плоской поверхностью. В коробочке сверху имеются два отверстия. Через одно из них в коробочку наливают эфир и вставляют термометр, а другое соединяют с резиновой грушей. Действие конденсационного гигрометра основано на определении точки росы.

Продувают воздух через эфир (с помощью резиновой груши), при этом эфир быстро испаряется и охлаждает коробочку. При определенной температуре на отполированной поверхности коробочки появляются капельки воды (роса). По термометру определяют эту температуру, это и будет точка росы. В специальной таблице по точке росы находят абсолютную влажность.

Чтобы найти относительную влажность, надо давление насыщенного пара при температуре точки росы разделить на давление насыщенного пара при температуре окружающего воздуха и умножить на 100%.

2. Волосной гигрометр.

 

Его работа основана на том, что обезжиренный человеческий волос при увеличении влажности воздуха удлиняется, а при уменьшении влажности укорачивается. Волос оборачивают вокруг легкого блока, прикрепив один конец к раме, а к другому подвешивают груз. При изменении длины волоса указатель (стрелка), прикрепленный к блоку, будет двигаться, перемещаясь по шкале. Шкалу градуируют по эталонному прибору.

3. Психрометр. (от греч «психриа» — холод).

Состоит из двух одинаковых термометров. Резервуар одного из них обернут марлей, опущенной в сосуд с водой. Вода смачивает резервуар термометра и при её испарении он охлаждается. По разности температур сухого и влажного термометров по психрометрической таблице определяют влажность воздуха.

Что Такое Динамическое Равновесие Точка Росы Наружное утепление

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ Об образовании в Российской Федерации в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Лабораторная работа по физике Определение влажности воздуха

Стоит отметить, что если сравнивать влажность в различные времена года в привычных для нас климатических условиях, то она выше летом и ниже зимой, что связано, в частности, с интенсивностью процессов испарения при различных температурах. Оборудование Психрометр, психрометрическая таблица, таблица Давление и плотность насыщенного водяного пара при различных температурах.

Как спрогнозировать точку росы и не допустить намокания конструкций и утеплителя

Когда не окончательно насыщенная парами воздушная масса влажность менее 100 контактирует с поверхностью, чья температура на несколько градусов ниже его собственной, то конденсат образуется даже без тумана. Источники пара в квартирах санузлы, кухни, сохнущее бельё, дыхание человека и растений. В течение многих лет замена воздуха происходила через естественные щели и отверстия между рамами и створками окон, коэффициент инфильтрации воздухообмена между помещением и окружающей средой при этом существенно превышал допустимые нормы. Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра. Почему по Точке Росы Можно Определить Влажность

Что лучше: теплый пол или батареи?

Теплый полБатареи

Конспект практической работы Измерение относительной влажности воздуха по точке росы • Пыль. Влажность «связывает» пыль. Сухой воздух и вдобавок тепло, выделяемое обогревателями, напротив, приводят к тому, что пыль летает по всей комнате. Это особенно противопоказано астматикам и аллергикам. Очень часто производителям современных окон приходится принимать претензии, что у их клиентов запотевают окна. Причем наполнение воздуха парами располагает своим пределом, при достижении которого следует процесс конденсации влаги и зарождения тумана.

Для каких целей подходит для улучшения качества воздуха в квартире; для помещений, где есть предметы, требующие особых параметров влажности цветы, мебель, антиквариат, паркет, музыкальные инструменты.

Что такое точка росы и зачем она нужна?

Комфортная для человека влажность в помещении составляет 45-60 , при такой влажности и температуре в помещении 20 С точка росы, при которой может выпасть конденсат на стеклах, составит 7,5-9 С. Совет в процессе ремонта, а также достаточное время после его окончания, интенсивно проветривайте и просушивайте помещения.

Что такое точка росы и почему «окна плачут»?

Если воздух, содержащий водяной пар, изобарно охлаждать, то при некоторой температуре водяной пар становится насыщенным, так как с понижением температуры максимально возможная плотность водяного пара в воздухе при данной температуре уменьшается, т. Точка росы зависит от относительной влажностью воздуха.

• температура окружающего воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала возведенных стен.

От количества водяных паров, содержащихся в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, проведение технологических процессов на производстве, сохранность экспонатов в музее, сохранность зерна в хранилищах. жидком это вода для приготовления пищи и санитарно-бытовых нужд;. Почему по Точке Росы Можно Определить Влажность

Что такое точка росы и как рассчитать точку росы в стене. Точка росы при строительстве и утеплении дома ρ – плотность пара, ρ₀ – плотность насыщенного пара при данной температуре, а φ – относительная влажность воздуха при данной температуре. Цикличность замерзаний разрушающе действует на структуру строительного материала, снижая срок безаварийной эксплуатации здания. Первая причина образования конденсата на входной двери основывается на повышенной влажности воздуха, когда показатель превышает 55.

---

Как обработать поверхность → Отделка помещений → Как правильно выбрать краску → Технологии обработки поверхностей → Выравниваем и отделываем стены → Выбор и нанесение грунтовки → Удаление с поверхности → Натяжные потолки и технологии→ Обзоры и отзывы

---

10.4: Фазовое равновесие — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

41589

 Цели обучения

• Знать, как и почему давление паров жидкости зависит от температуры.
• Понять, что равновесное давление паров жидкости зависит от температуры и действующих межмолекулярных сил.
• Понять, что связь между давлением, энтальпией парообразования и температурой определяется уравнением Клаузиуса-Клапейрона.

Почти каждый из нас нагревал кастрюлю с водой с закрытой крышкой и вскоре после этого слышал, как гремит крышка и льется горячая вода на плиту. При нагревании жидкости ее молекулы приобретают кинетическую энергию, достаточную для преодоления сил, удерживающих их в жидкости, и уходят в газообразную фазу. Поступая таким образом, они создают популяцию молекул в паровой фазе над жидкостью, которая создает давление — давление паров жидкости. В описанной нами ситуации создавалось достаточное давление, чтобы сдвинуть крышку, что позволило парам выйти. Однако если пар содержится в герметичном сосуде, таком как невентилируемая колба, и давление пара становится слишком высоким, колба взорвется (как, к сожалению, обнаружили многие студенты). В этом разделе мы более подробно опишем давление пара и объясним, как количественно определить давление пара жидкости.

Испарение и конденсация

Поскольку молекулы жидкости находятся в постоянном движении, мы можем построить график доли молекул с заданной кинетической энергией ( KE ) в зависимости от их кинетической энергии, чтобы получить распределение кинетической энергии молекул в жидкости (рис. \(\PageIndex{1}\)), точно так же, как мы делали это для газа. Что касается газов, то повышение температуры увеличивает как среднюю кинетическую энергию частиц в жидкости, так и диапазон кинетической энергии отдельных молекул. Если предположить, что минимальное количество энергии (\(E_0\)) необходимо для преодоления межмолекулярных сил притяжения, удерживающих жидкость вместе, то некоторая доля молекул в жидкости всегда имеет кинетическую энергию больше, чем \(E_0\) . Доля молекул с кинетической энергией больше этого минимального значения увеличивается с повышением температуры. Любая молекула с кинетической энергией больше \(E_0\) обладает достаточной энергией, чтобы преодолеть силы, удерживающие ее в жидкости, и уйти в паровую фазу. Однако прежде чем она сможет это сделать, молекула должна также оказаться на поверхности жидкости, где физически возможно покинуть ее поверхность; то есть только молекулы на поверхности могут подвергаться испарению (или парообразованию), где молекулы получают достаточную энергию, чтобы перейти в газообразное состояние над поверхностью жидкости, тем самым создавая давление пара.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Распределение кинетической энергии молекул жидкости при двух температурах. Как и в случае с газами, повышение температуры смещает пик в сторону более высокой энергии и уширяет кривую. Только молекулы с кинетической энергией выше E ₀ могут выйти из жидкости и войти в паровую фазу, а доля молекул с KE > E ₀ больше при более высокой температуре. (CC BY-SA-NC; анонимно по запросу) График зависимости доли молекул с определенной кинетической энергией от кинетической энергии. Зеленая линия – температура 400 кельвинов, фиолетовая линия – температура 300 кельвинов.

Чтобы понять причины давления паров, рассмотрите устройство, показанное на рисунке \(\PageIndex{2}\). Когда жидкость вводится в вакуумированную камеру (часть (а) на рисунке \(\PageIndex{2}\)), начальное давление над жидкостью приблизительно равно нулю, поскольку в паровой фазе еще нет молекул. Однако некоторые молекулы на поверхности будут иметь достаточную кинетическую энергию, чтобы вырваться из жидкости и образовать пар, тем самым увеличивая давление внутри контейнера. Пока температура жидкости поддерживается постоянной, доля молекул с \(KE > E_0\) не изменится, а скорость выхода молекул из жидкости в паровую фазу будет зависеть только от площади поверхности жидкая фаза.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Давление паров. (а) Когда жидкость вводится в вакуумированную камеру, молекулы с достаточной кинетической энергией покидают поверхность и входят в паровую фазу, вызывая увеличение давления в камере. (б) Когда в паровой фазе находится достаточное количество молекул для данной температуры, скорость конденсации равна скорости испарения (достигается стационарное состояние), и давление в сосуде становится постоянным. (CC BY-SA-NC; анонимно по запросу)

Как только образуется некоторое количество пара, часть молекул в паровой фазе сталкивается с поверхностью жидкости и снова входит в жидкую фазу в процессе, известном как конденсация ( часть (b) на рисунке \(\PageIndex{2}\)). По мере увеличения количества молекул в паровой фазе будет увеличиваться и число столкновений между молекулами паровой фазы и поверхностью. В итоге будет достигнуто стационарное состояние , при котором ровно столько молекул в единицу времени покидает поверхность жидкости (испаряется), сколько сталкивается с ней (конденсируется). В этот момент давление над жидкостью перестает расти и остается постоянным на определенной величине, характерной для жидкости при данной температуре. Скорость испарения и конденсации во времени для такой системы показана графически на рисунке \(\PageIndex{3}\).

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Относительные скорости испарения и конденсации в зависимости от времени после помещения жидкости в герметичную камеру. Скорость испарения зависит только от площади поверхности жидкости и практически постоянна. Скорость конденсации зависит от числа молекул в паровой фазе и неуклонно возрастает, пока не сравняется со скоростью испарения. (CC BY-SA-NC; Анонимно по запросу) График скорости в зависимости от времени. Зеленая линия — испарение, фиолетовая — конденсация. Динамическое равновесие устанавливается, когда скорости испарения и конденсации равны.

Равновесное давление пара

Два противоположных процесса (таких как испарение и конденсация), протекающие с одинаковой скоростью и, таким образом, не вызывающие чистого изменения в системе, составляют динамическое равновесие. В случае жидкости, заключенной в камеру, молекулы непрерывно испаряются и конденсируются, но количества жидкости и пара не меняются со временем. Давление пара, находящегося в динамическом равновесии с жидкостью, является равновесным давлением пара жидкости.

Если жидкость находится в открытом контейнере, то большая часть молекул, вышедших в паровую фазу, а не столкнется с поверхностью жидкости и вернется в жидкую фазу. Вместо этого они будут диффундировать через газовую фазу от контейнера, и равновесие никогда не установится. В этих условиях жидкость будет продолжать испаряться, пока не «исчезнет». Скорость, с которой это происходит, зависит от давления паров жидкости и температуры. Летучие жидкости имеют относительно высокое давление паров и легко испаряются; нелетучие жидкости имеют низкое давление паров и испаряются медленнее. Хотя граница между летучими и нелетучими жидкостями нечеткая, в качестве общего руководства можно сказать, что вещества с давлением паров выше, чем у воды (рис. \(\PageIndex{4}\)) относительно летучи, тогда как те, у которых давление пара меньше, чем у воды, относительно нелетучи. Так, диэтиловый эфир (этиловый эфир), ацетон и бензин летучи, а ртуть, этиленгликоль и моторное масло нелетучи.

Рисунок \(\PageIndex{4}\): Давление паров некоторых жидкостей в зависимости от температуры. Точка, в которой кривая давления пара пересекает линию P = 1 атм (штриховая), является нормальной температурой кипения жидкости. (CC BY-SA-NC; анонимно по запросу)

Равновесное давление паров вещества при определенной температуре является характеристикой материала, такой как его молекулярная масса, температура плавления и температура кипения. , а не зависит от количества жидкости, если хотя бы небольшое количество жидкости находится в равновесии с паром. Однако равновесное давление пара очень сильно зависит от температуры и присутствующих межмолекулярных сил, как показано для некоторых веществ на рисунке \(\PageIndex{4}\). Молекулы, которые могут образовывать водородные связи, такие как этиленгликоль, имеют гораздо более низкое равновесное давление паров, чем молекулы, которые не могут, такие как октан. Нелинейное увеличение давления пара с ростом температуры равно намного круче, чем увеличение давления, ожидаемое для идеального газа в соответствующем диапазоне температур. Температурная зависимость настолько сильна, потому что давление пара зависит от доли молекул, которые имеют кинетическую энергию больше, чем та, которая необходима для выхода из жидкости, и эта доля экспоненциально увеличивается с температурой. В результате герметичные контейнеры с летучими жидкостями становятся потенциальными бомбами, если подвергаются значительному повышению температуры. Бензобаки в автомобилях вентилируются, например, чтобы машина не взорвалась, когда стоит на солнце. Точно так же небольшие канистры (1–5 галлонов), используемые для перевозки бензина, по закону должны иметь сброс давления.

Летучие вещества имеют низкие температуры кипения и относительно слабые межмолекулярные взаимодействия; нелетучие вещества имеют высокие температуры кипения и относительно сильные межмолекулярные взаимодействия.

Видео с обсуждением давления паров и температур кипения. Источник видео: Давление пара и температура кипения(откроется в новом окне) [youtu.be]

Экспоненциальный рост давления пара с ростом температуры на рисунке \(\PageIndex{4}\) позволяет нам использовать натуральные логарифмы для выражения нелинейная зависимость как линейная.

\[ \boxed{\ln P =\dfrac{-\Delta H_{vap}}{R}\left ( \dfrac{1}{T} \right) + C} \label{Eq1} \]

где

• \(\ln P\) — натуральный логарифм давления пара,
• \(ΔH_{vap}\) — энтальпия парообразования,
• \(R\) — универсальная газовая постоянная [8,314 Дж/(моль•К)],
• \(T\) — температура в кельвинах, а
• \(C\) — это точка пересечения с осью y, которая является константой для любой заданной строки.

График зависимости \(\ln P\) от обратной величины абсолютной температуры (\(1/T\)) представляет собой прямую линию с наклоном −Δ H _вап / R . Уравнение \(\ref{Eq1}\), называемое уравнением Клаузиуса-Клапейрона, можно использовать для расчета \(ΔH_{vap}\) жидкости по измеренному давлению пара при двух или более температурах. Самый простой способ определить \(ΔH_{vap}\) состоит в том, чтобы измерить давление паров жидкости при двух температурах и подставить значения \(P\) и \(T\) для этих точек в уравнение \( \ref{Eq2}\), полученное из уравнения Клаузиуса-Клапейрона:

\[ \ln\left ( \dfrac{P_{1}}{P_{2}} \right)=\dfrac{-\ Дельта H_{vap}}{R}\left ( \dfrac{1}{T_{1}}-\dfrac{1}{T_{2}} \right) \label{Eq2} \]

И наоборот, если мы знаем Δ H _vap и давление пара \(P_1\) при любой температуре \(T_1\), мы можем использовать уравнение \(\ref{Eq2}\) для расчета давления пара \(P_2\) при любой другой температуре \(T_2\), как показано в примере \(\PageIndex{1}\).

Видео с обсуждением уравнения Клаузиуса-Клапейрона. Ссылка на видео: Уравнение Клаузиуса-Клапейрона(opens in new window) [youtu.be]

 

 

 

Пример \(\PageIndex{1}\): Давление паров ртути

Экспериментально измеренное давление пара жидкой ртути при четырех температурах приведено в следующей таблице:

экспериментально измеренное давление пара жидкой ртути при четырех температурах

Т (°С)	80,0	100	120	140
П (торр)	0″> 0,0888	0,2729	0,7457	1,845

По этим данным рассчитайте энтальпию испарения (Δ H _пар ) ртути и предскажите давление паров жидкости при 160°C. (Примечание по технике безопасности: ртуть очень токсична; когда ее проливают, давление ее паров создает опасные уровни паров ртути.)

Дано: давления паров при четырех температурах

Запрашиваемый: Δ H _vap ртути и давление паров при 160°C

Стратегия:

1. Используйте уравнение \(\ref{Eq2}\) для получения Δ H _{vap непосредственно из двух пар значений} в таблице, убедившись, что все значения переведены в соответствующие единицы измерения.
2. Подставьте рассчитанное значение Δ H _vap в уравнение \(\ref{Eq2}\), чтобы получить неизвестное давление ( P ₂ ).

Решение:

A В таблице приведены измеренные значения давления паров жидкой ртути для четырех температур. Хотя одним из способов продолжения было бы построение данных с использованием уравнения \(\ref{Eq1}\) и нахождение значения Δ H _vap по наклону линии, альтернативный подход заключается в использовании уравнения \( \ref{Eq2}\), чтобы получить Δ H _vap непосредственно из двух пар значений, перечисленных в таблице, при условии отсутствия ошибок в нашем измерении. Поэтому мы выбираем два набора значений из таблицы и переводим температуры из градусов Цельсия в кельвины, потому что уравнение требует абсолютных температур. Подставив значения, измеренные при 80,0°C ( 9{3,86} = 47,5 \\[4pt] P_{2} &= 4,21 торр \end{align*} \nonumber \]

При 160°C жидкая ртуть имеет давление паров 4,21 торр, что значительно больше давления при 80,0°C, как и следовало ожидать.

Упражнение \(\PageIndex{1}\): Давление пара никеля

Давление пара жидкого никеля при 1606°C составляет 0,100 торр, тогда как при 1805°C давление пара составляет 1000 торр. При какой температуре жидкость имеет давление паров 2500 Торр?

Ответ

1896°С

Точки кипения

По мере повышения температуры жидкости давление паров жидкости увеличивается до тех пор, пока не сравняется с внешним давлением или атмосферным давлением в случае открытого контейнера. В жидкости начинают образовываться пузырьки пара, и жидкость начинает кипеть. Температура, при которой жидкость кипит при давлении ровно 1 атм, является нормальной температурой кипения жидкости. Для воды нормальная температура кипения составляет ровно 100°С. Нормальные температуры кипения других жидкостей на рисунке \(\PageIndex{4}\) представлены точками, в которых кривые давления пара пересекают линию, соответствующую давлению 1 атм. Хотя мы обычно ссылаемся на нормальную температуру кипения жидкости, фактическая точка кипения зависит от давления. При давлении более 1 атм вода кипит при температуре более 100°C, поскольку повышенное давление заставляет молекулы пара над поверхностью конденсироваться. Следовательно, молекулы должны иметь большую кинетическую энергию, чтобы покинуть поверхность. И наоборот, при давлении менее 1 атм вода кипит при температуре ниже 100°С.

Таблица \(\PageIndex{1}\): Температура кипения воды в различных местах на Земле

Место	Высота над уровнем моря (футы)	Атмосферное давление (мм рт.ст.)	Температура кипения воды (°C)
Эверест, Непал/Тибет	29 028	240	70
Богота, Колумбия	11 490	495	88
Денвер, Колорадо	5280	633	95
Вашингтон, округ Колумбия	25	759	100
Мертвое море, Израиль/Иордания	−1312	799	101,4

Типичные колебания атмосферного давления на уровне моря относительно малы и вызывают лишь незначительные изменения температуры кипения воды. Например, самое высокое зарегистрированное атмосферное давление на уровне моря составляет 813 мм рт.ст., зарегистрированное в сибирскую зиму; самое низкое давление на уровне моря, когда-либо измеренное, составляло 658 мм рт.ст. во время тихоокеанского тайфуна. При этих давлениях температура кипения воды изменяется минимально, до 102°С и 9°С.6°С соответственно. На больших высотах, напротив, становится существенной зависимость температуры кипения воды от давления. В таблице \(\PageIndex{1}\) перечислены температуры кипения воды в нескольких местах на разных высотах. Например, на высоте всего 5000 футов температура кипения воды уже ниже самой низкой из когда-либо зарегистрированных на уровне моря. Более низкая температура кипения воды имеет серьезные последствия для приготовления всего: от яиц всмятку («трехминутное яйцо» вполне может занять четыре или более минут в Скалистых горах и даже дольше в Гималаях) до тортов (смеси для тортов часто продаются с отдельными высотными инструкциями). И наоборот, скороварки, которые имеют уплотнение, позволяющее давлению внутри них превышать 1 атм, используются для более быстрого приготовления пищи за счет повышения температуры кипения воды и, следовательно, температуры, при которой готовится пища.

При увеличении давления температура кипения жидкости увеличивается, и наоборот.

Пример \(\PageIndex{2}\): кипящая ртуть

Используйте рисунок \(\PageIndex{4}\) для оценки следующего.

1. температура кипения воды в скороварке при давлении 1000 мм рт.ст.
2. давление, при котором ртуть закипает при температуре 250°C

Ртуть кипит при 356°C при комнатном давлении. Для просмотра видео перейдите на страницу www.youtube.com/watch?v=0iizsbXWYoo

Дано: Данные на рисунке \(\PageIndex{4}\), давление и температура кипения

Запрошено: соответствующие температура кипения и давление

Стратегия:

1. 1000 мм рт. ст., обратитесь к рис. \(\PageIndex{4}\) и найдите точку пересечения кривой давления пара воды с линией, соответствующей давлению 1000 мм рт.ст.
2. Чтобы оценить давление, необходимое для кипения ртути при температуре 250°С, найдите точку, в которой кривая давления паров ртути пересекает линию, соответствующую температуре 250°С.

Решение:

1. A Кривая давления пара воды пересекает линию P = 1000 мм рт.ст. при температуре около 110°C; следовательно, это точка кипения воды при 1000 мм рт.
2. B Вертикальная линия, соответствующая 250°C, пересекает кривую давления паров ртути при P ≈ 75 мм рт.ст. Следовательно, это давление, необходимое для того, чтобы ртуть закипела при температуре 250°C.

Упражнение \(\PageIndex{2}\): кипячение этиленгликоля

Этиленгликоль представляет собой органическое соединение, в основном используемое в качестве сырья при производстве полиэфирных волокон и тканей, а также полиэтилентерефталатных смол (ПЭТ), используемых при розливе. Используйте данные на рисунке \(\PageIndex{4}\), чтобы оценить следующее.

1. нормальная температура кипения этиленгликоля
2. давление, необходимое для кипения диэтилового эфира при температуре 20°С.

Ответить на

200°С

Ответ б

450 мм рт.ст.

Резюме

Поскольку молекулы жидкости находятся в постоянном движении и обладают широким диапазоном кинетических энергий, в любой момент некоторая их часть имеет достаточно энергии, чтобы покинуть поверхность жидкости и перейти в газовую или паровую фазу. Этот процесс, называемый испарением или испарением , создает давление пара над жидкостью. Молекулы в газовой фазе могут столкнуться с поверхностью жидкости и снова войти в жидкость через конденсат . В конце концов, достигается стационарное состояние , в котором количество молекул, испаряющихся и конденсирующихся в единицу времени, одинаково, и система находится в состоянии динамического равновесия . В этих условиях жидкость проявляет характерное равновесное давление пара, которое зависит только от температуры. Мы можем выразить нелинейную зависимость между давлением пара и температурой как линейную зависимость, используя уравнение Клаузиуса-Клапейрона . Это уравнение можно использовать для расчета энтальпии испарения жидкости по измеренному давлению пара при двух или более температурах. Летучие жидкости – это жидкости с высоким давлением паров, которые легко испаряются из открытого контейнера; нелетучие жидкости имеют низкое давление паров. Когда давление пара становится равным внешнему давлению, внутри жидкости образуются пузырьки пара, и она закипает. Температура кипения вещества при давлении 1 атм равна его нормальная температура кипения .

Авторы и авторство

---

10.4: Phase Equilibrium распространяется по недекларированной лицензии, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип артикула

   Раздел или Страница

   Показать страницу TOC

   № на стр.

   Включено

   да

2. Теги

   На этой странице нет тегов.

Эффективность метода динамической точки росы для изотерм влажности глин

Лицензионное соглашение ASTM

ВАЖНО — ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ ЭТИ УСЛОВИЯ ПЕРЕД ВХОДОМ В ЭТОТ ПРОДУКТ ASTM.
Приобретая подписку и нажимая на это соглашение, вы вступаете в контракт, и подтверждаете, что прочитали настоящее Лицензионное соглашение, что вы понимаете его и соглашаетесь соблюдать его условия. Если вы не согласны с условиями настоящего Лицензионного соглашения, немедленно покиньте эту страницу, не входя в продукт ASTM.

1. Право собственности:
Этот Продукт защищен авторским правом как компиляции и в виде отдельных стандартов, статей и/или документов («Документы») ASTM («ASTM»), 100 Barr Harbour Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959 USA, за исключением случаев, когда прямо указано в тексте отдельных документов. Все права защищены. Ты (Лицензиат) не имеет прав собственности или иных прав на Продукт ASTM или Документы. Это не продажа; все права, право собственности и интерес к продукту или документам ASTM (как в электронном, так и в печатном виде) принадлежат ASTM. Вы не можете удалять или скрывать уведомление об авторских правах или другое уведомление, содержащееся в Продукте или Документах ASTM.

2. Определения.

A. Типы лицензиатов:

(i) Индивидуальный пользователь:
один уникальный компьютер с индивидуальным IP-адресом;

(ii) Одноместный:
одно географическое местоположение или несколько объекты в пределах одного города, входящие в состав единой организационной единицы, управляемой централизованно; например, разные кампусы одного и того же университета в одном городе управляются централизованно.

(iii) Multi-Site:
организация или компания с независимое управление несколькими точками в одном городе; или организация или компания, расположенная более чем в одном городе, штате или стране, с центральным управлением для всех местоположений.

B. Авторизованные пользователи:
любое лицо, подписавшееся к этому Продукту; если Site License также включает зарегистрированных студентов, преподавателей или сотрудников, или сотрудник Лицензиата на Одном или Множественном Сайте.

3. Ограниченная лицензия.
ASTM предоставляет Лицензиату ограниченное, отзывная, неисключительная, непередаваемая лицензия на доступ посредством одного или нескольких авторизованные IP-адреса и в соответствии с условиями настоящего Соглашения использовать разрешенных и описанных ниже, каждого Продукта ASTM, на который Лицензиат подписался.

A. Конкретные лицензии:

(i) Индивидуальный пользователь:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать отдельные копии отдельных Документов или частей таких Документов исключительно для собственного использования Лицензиатом. То есть Лицензиат может получить доступ к электронному файлу Документа (или его части) и загрузить его. Документа) для временного хранения на одном компьютере в целях просмотра и/или печать одной копии документа для личного пользования. Ни электронный файл, ни единственный печатный отпечаток может быть воспроизведен в любом случае. Кроме того, электронный файл не может распространяться где-либо еще по компьютерным сетям или иным образом. Это электронный файл нельзя отправить по электронной почте, загрузить на диск, скопировать на другой жесткий диск или в противном случае разделены. Одна печатная копия может быть распространена среди других только для их внутреннее использование в вашей организации; его нельзя копировать. Индивидуальный загруженный документ иным образом не может быть продана или перепродана, сдана в аренду, сдана в аренду, одолжена или сублицензирована.

(ii) Односайтовые и многосайтовые лицензии:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать отдельные копии отдельных Документов или частей таких Документов для личных целей Авторизованного пользователя. использовать и передавать такие копии другим Авторизованным пользователям Лицензиата в компьютерной сети Лицензиата;

(c) если образовательное учреждение, Лицензиату разрешается предоставлять печатная копия отдельных Документов отдельным учащимся (Авторизованные пользователи) в классе по месту нахождения Лицензиата;

(d) право на отображение, загрузку и распространение печатных копий Документов для обучения Авторизованных пользователей или групп Авторизованных пользователей.

(e) Лицензиат проведет всю необходимую аутентификацию и процессы проверки, чтобы гарантировать, что только авторизованные пользователи могут получить доступ к продукту ASTM.

(f) Лицензиат предоставит ASTM список авторизованных IP-адреса (числовые IP-адреса домена) и, если многосайтовый, список авторизованных сайтов.

B. Запрещенное использование.

(i) Настоящая Лицензия описывает все разрешенные виды использования. Любой другой использование запрещено, является нарушением настоящего Соглашения и может привести к немедленному прекращению действия настоящей Лицензии.

(ii) Авторизованный пользователь не может производить этот Продукт, или Документы, доступные любому, кроме другого Авторизованного Пользователя, будь то по интернет-ссылке, или разрешив доступ через его или ее терминал или компьютер; или другими подобными или отличными средствами или договоренностями.

(iii) В частности, никто не имеет права передавать, копировать, или распространять любой Документ любым способом и с любой целью, за исключением случаев, описанных в Разделе 3 настоящей Лицензии без предварительного письменного разрешения ASTM. В частности, за исключением случаев, описанных в Разделе 3, никто не может без предварительного письменного разрешения ASTM: (a) распространять или пересылать копию (электронную или иную) любой статьи, файла, или материал, полученный из любого продукта или документа ASTM; (b) воспроизводить или фотокопировать любые стандарт, статья, файл или материал из любого продукта ASTM; в) изменять, видоизменять, приспосабливать, или переводить любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM; (d) включать любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM или Документировать в других произведениях или иным образом создавать любые производные работы на основе любых материалов. получено из любого продукта или документа ASTM; (e) взимать плату за копию (электронную или иным образом) любого стандарта, статьи, файла или материала, полученного из любого продукта ASTM или Документ, за исключением обычных расходов на печать/копирование, если такое воспроизведение разрешено по разделу 3; или (f) систематически загружать, архивировать или централизованно хранить существенные части стандартов, статей, файлов или материалов, полученных из любого продукта ASTM или Документ. Включение печатных или электронных копий в пакеты курсов или электронные резервы, или для использования в дистанционном обучении, не разрешено настоящей Лицензией и запрещено без Предварительное письменное разрешение ASTM.

(iv) Лицензиат не может использовать Продукт или доступ к Продукт в коммерческих целях, включая, помимо прочего, продажу Документов, материалы, платное использование Продукта или массовое воспроизведение или распространение Документов в любой форме; а также Лицензиат не может взимать с Авторизованных пользователей специальные сборы за использование Продукт сверх разумных расходов на печать или административные расходы.

C. Уведомление об авторских правах . Все копии материала из ASTM Продукт должен иметь надлежащее уведомление об авторских правах от имени ASTM, как показано на начальной странице. каждого стандарта, статьи, файла или материала. Сокрытие, удаление или изменение уведомление об авторских правах не допускается.

4. Обнаружение запрещенного использования.

A. Лицензиат несет ответственность за принятие разумных мер для предотвращения запрещенного использования и незамедлительного уведомления ASTM о любых нарушениях авторских прав или запрещенное использование, о котором Лицензиату стало известно. Лицензиат будет сотрудничать с ASTM при расследовании любого такого запрещенного использования и предпримет разумные шаги для обеспечения прекращение такой деятельности и предотвращение ее повторения.

B. Лицензиат должен приложить все разумные усилия для защиты Продукт от любого использования, не разрешенного настоящим Соглашением, и уведомляет ASTM о любом использовании, о котором стало известно или о котором было сообщено.

5. Постоянный доступ к продукту.
ASTM резервирует право прекратить действие настоящей Лицензии после письменного уведомления, если Лицензиат существенно нарушит условия настоящего Соглашения. Если Лицензиат не оплачивает ASTM какую-либо лицензию или абонентской платы в установленный срок, ASTM предоставит Лицензиату 30-дневный период в течение что бы вылечить такое нарушение. Для существенных нарушений период устранения не предоставляется связанные с нарушениями Раздела 3 или любыми другими нарушениями, которые могут привести к непоправимым последствиям ASTM. вред. Если подписка Лицензиата на Продукт ASTM прекращается, дальнейший доступ к онлайн-база данных будет отклонена. Если Лицензиат или Авторизованные пользователи существенно нарушают настоящую Лицензию или запрещать использование материалов в любом продукте ASTM, ASTM оставляет за собой право право отказать Лицензиату в любом доступе к Продукту ASTM по собственному усмотрению ASTM.

6. Форматы доставки и услуги.

A. Некоторые продукты ASTM используют стандартный интернет-формат HTML. ASTM оставляет за собой право изменить такой формат с уведомлением Лицензиата за три [3] месяца, хотя ASTM приложит разумные усилия для использования общедоступных форматов. Лицензиат и Авторизованные пользователи несут ответственность за получение за свой счет подходящие подключения к Интернету, веб-браузеры и лицензии на любое необходимое программное обеспечение для просмотра продуктов ASTM.

B. Продукты ASTM также доступны в Adobe Acrobat. (PDF) Лицензиату и его Авторизованным пользователям, которые несут единоличную ответственность за установку и настройка соответствующего программного обеспечения Adobe Acrobat Reader.

C. ASTM приложит разумные усилия для обеспечения онлайн-доступа доступны на постоянной основе. Доступность будет зависеть от периодического перерывы и простои для обслуживания сервера, установки или тестирования программного обеспечения, загрузка новых файлов и причины, не зависящие от ASTM. ASTM не гарантирует доступ, и не несет ответственности за ущерб или возврат средств, если Продукт временно недоступен, или если доступ становится медленным или неполным из-за процедур резервного копирования системы, объем трафика, апгрейды, перегрузка запросов к серверам, общие сбои сети или задержки, или любая другая причина, которая может время от времени делать продукт недоступным для Лицензиата или Авторизованных пользователей Лицензиата.

7. Условия и стоимость.

A. Срок действия настоящего Соглашения _____________ («Период подписки»). Доступ к Продукту предоставляется только на Период Подписки. Настоящее Соглашение останется в силе после этого для последовательных Периодов подписки при условии, что ежегодная абонентская плата, как таковая, может меняются время от времени, оплачиваются. Лицензиат и/или ASTM имеют право расторгнуть настоящее Соглашение. в конце Периода подписки путем письменного уведомления, направленного не менее чем за 30 дней.

B. Сборы:

8. Проверка.
ASTM имеет право проверять соответствие с настоящим Соглашением, за свой счет и в любое время в ходе обычной деятельности часы. Для этого ASTM привлечет независимого консультанта при соблюдении конфиденциальности. соглашение, для проверки использования Лицензиатом Продукта и/или Документов ASTM. Лицензиат соглашается разрешить доступ к своей информации и компьютерным системам для этой цели. Проверка состоится после уведомления не менее чем за 15 дней, в обычные рабочие часы и в таким образом, чтобы не создавать необоснованного вмешательства в деятельность Лицензиата. Если проверка выявляет нелицензионное или запрещенное использование продуктов или документов ASTM, Лицензиат соглашается возместить ASTM расходы, понесенные при проверке и возмещении ASTM для любого нелицензированного/запрещенного использования. Применяя эту процедуру, ASTM не отказывается от любое из своих прав на обеспечение соблюдения настоящего Соглашения или на защиту своей интеллектуальной собственности путем любым другим способом, разрешенным законом. Лицензиат признает и соглашается с тем, что ASTM может внедрять определенная идентифицирующая или отслеживающая информация в продуктах ASTM, доступных на Портале.

9. Пароли:
Лицензиат должен немедленно уведомить ASTM о любом известном или предполагаемом несанкционированном использовании(ях) своего пароля(ей) или о любом известном или предполагаемом нарушение безопасности, включая утерю, кражу, несанкционированное раскрытие такого пароля или любой несанкционированный доступ или использование Продукта ASTM. Лицензиат несет исключительную ответственность для сохранения конфиденциальности своего пароля (паролей) и для обеспечения авторизованного доступ и использование Продукта ASTM. Личные учетные записи/пароли не могут быть переданы.

10. Отказ от гарантии:
Если не указано иное в настоящем Соглашении, все явные или подразумеваемые условия, заверения и гарантии, включая любые подразумеваемые гарантия товарного состояния, пригодности для определенной цели или ненарушения прав отказываются от ответственности, за исключением случаев, когда такие отказы признаются юридически недействительными.

11. Ограничение ответственности:
В случаях, не запрещенных законом, ни при каких обстоятельствах ASTM не несет ответственности за любые потери, повреждения, потерю данных или за особые, косвенные, косвенные или штрафные убытки, независимо от теории ответственности, возникающие в результате или в связи с использованием продукта ASTM или загрузкой документов ASTM. Ни при каких обстоятельствах ответственность ASTM не будет превышать сумму, уплаченную Лицензиатом по настоящему Лицензионному соглашению.

12. Общие.

A. Прекращение действия:
Настоящее Соглашение действует до прекращено. Лицензиат может расторгнуть настоящее Соглашение в любое время, уничтожив все копии (на бумажном, цифровом или любом носителе) Документов ASTM и прекращении любого доступа к Продукту ASTM.

B. Применимое право, место проведения и юрисдикция:
Это Соглашение должно толковаться и толковаться в соответствии с законодательством Содружество Пенсильвании. Лицензиат соглашается подчиняться юрисдикции и месту проведения в суды штата и федеральные суды Пенсильвании по любому спору, который может возникнуть в соответствии с настоящим Соглашение. Лицензиат также соглашается отказаться от любых претензий на неприкосновенность, которыми он может обладать.

C. Интеграция:
Настоящее Соглашение представляет собой полное соглашение между Лицензиатом и ASTM в отношении его предмета. Он заменяет все предыдущие или одновременные устные или письменные сообщения, предложения, заверения и гарантии и имеет преимущественную силу над любыми противоречащими или дополнительными условиями любой цитаты, заказа, подтверждения, или другое сообщение между сторонами, относящееся к его предмету в течение срока действия настоящего Соглашения.