Чем в физике отличаются насыщенные и ненасыщенные пары

Что такое насыщенный и ненасыщенный пар Физика

Насыщенные пары отличаются от ненасыщенных тем, что первые находятся в динамическом равновесии с жидкостью. Молекулы ненасыщенного пара покидают жидкое вещество в неограниченном количестве. Согласно законам физики, жидкость обладает свойством испаряться, а при доведении ее до кипения, она начинает превращаться в пар. Обратный процесс перехода газообразных веществ в жидкость носит название конденсация.

Процесс испарения

Все молекулы жидких веществ находятся в постоянном движении. Обычно их скорости колеблются в незначительных пределах. В основном это зависит от температуры среды. Однако существуют исключения. Небольшая часть молекул вещества перемещается со значительно большими скоростями. Когда такие частицы оказываются недалеко от поверхности жидкости, кинетической энергии хватает на то, чтобы преодолеть удерживающую их в среде силу. В итоге они вырываются из водного пространства и оказываются вне жидкости.

Проходящий процесс называется испарением. В результате формируется газообразная среда. Это является наглядным объяснением, какой пар называется ненасыщенным.

Насыщенные и ненасыщенные пары чем отличаются

Динамическое равновесие

Ситуация меняется, если жидкость находится в герметично закрытом сосуде. В процессе испарения плотность формирующегося пара постоянно повышается, поскольку у него отсутствует возможность выхода наружу. В итоге пространство заполняется насыщенным паром. Со временем скорость испарения понижается. Одновременно начинает происходить процесс конденсации. Это означает, что некоторые молекулы газообразного вещества обратно возвращаются в воду.

В тот момент, когда процессы испарения и конденсации по скорости течения выровняются, наступает динамическое равновесие. С этого времени количество переходящих молекул из жидкой среды в газообразную и наоборот, уравнивается. Вода уже не может насыщать газообразную область. В итоге жидкость и пар перестают изменяться в объеме.

Имея представление о том, какой пар называют в физике ненасыщенным, понять процессы, происходящие при динамическом равновесии, не представляется сложным.

Понятие кипения

В некоторых случаях испарение жидкости происходит не только с ее поверхности, а также со всего объема. Кипение является ответом на происходящий процесс. С повышением температуры на водной поверхности появляются пузырьки. За небольшой промежуток времени внутри пузырьков происходит испарение жидкости. Одновременно повышается давление. Расширяясь, они поднимаются на поверхность, где сразу же лопаются.

Температура кипения жидкости в естественных условиях при 100000 Па составляет 100 градусов. Она изменяется в зависимости от давления. На высоте в горах вода закипает при более низкой температуре. Если же сосуд закрыт герметично, то закипания вообще не происходит.

Свойства насыщенного пара

Насыщенный пар обладает определенными свойствами. Среди них отмечаются:

Какой пар называется насыщенным

  1. Его плотность при постоянной температуре не зависит от объема. Если уменьшить объем сосуда, с присутствующим там газообразным веществом, то молекулы начнут переходить в водную среду. Так будет происходить до того времени, пока не наступит динамическое равновесие. Этот процесс не зависит от объема, а плотность газообразной среды останется прежней.
  2. Величина давления не связана с объемом. При уменьшении давления некоторое количество молекул перейдут в газообразную среду и равновесие восстановится.
  3. С повышением или понижением температуры при одинаковом объеме соответственно изменяется плотность. С увеличением градусов начинается процесс испарения, а с уменьшением происходит конденсация. Наблюдается это до тех пор, пока в обоих случаях не наступит динамическое равновесие.
  4. При повышении температуры давление возрастает быстрее, чем по линейному закону.

Исследуя свойство насыщенного пара видно, что у него происходит постоянный контакт с жидкостью. Благодаря этому молекулы мигрируют в каждую среду по мере изменения внешних факторов.

Основные отличия

Изучая свойства насыщенного и ненасыщенного пара, можно найти несколько отличий. Среди них выделяются:

Какой пар называется ненасыщенным

  1. Для насыщенного газообразного вещества важными параметрами являются плотность и давление. Для ненасыщенного эти факторы не имеют большого значения.
  2. Для ненасыщенного пара при одинаковой температуре изменение объема влечет за собой увеличение или уменьшение давления. Для насыщенного вещества эти 2 фактора не оказывают совместного влияния. Они работают независимо.
  3. Для ненасыщенного пара нет зависимости плотности от температуры.
  4. При увеличении температуры у ненасыщенного газообразного вещества в линейной зависимости поднимается давление. У насыщенного — по экспоненциальной кривой графика.

Процессы испарения и конденсации постоянно наблюдаются в окружающей человека жизни. Примером могут служить высыхающие после дождя лужи или скопление конденсата на запотевших стеклах домов. Вооружившись этими знаниями, есть возможность улучшить климат в квартире. В зависимости от необходимости изменения условий можно поставить в ней увлажнитель воздуха или камин с обдувом.

Оцените статью
Na5.club
Добавить комментарий

Adblock
detector