Як знайти тиск насиченої пари


 

Насичений пар знаходиться в динамічній рівновазі з рідиною або твердим тілом такого ж хімічного складу. Тиск насиченої пари залежить від інших показників пара: приміром, температурна залежність тиску насиченої пари дозволяє судити про температуру кипіння речовини.


Вам знадобиться

— посудина;
- Ртуть;
- Піпетка;
- Вода;
- Спирт;
- Трубки;
- Ефір.

Інструкція

  1. Кількість молекул, що вилітають за одну секунду з одиниці площі поверхні рідини, безпосередньо залежить від температури цієї рідини. При цьому кількість молекул, які повертаються з пари в рідину, обумовлено концентрацією пара і швидкістю теплового руху його молекул. А значить, концентрація молекул пари при рівновазі пара і рідини залежить від рівноважної температури.
  2. Оскільки тиск пара знаходиться в залежності з його температурою і концентрацією, напрошується висновок: тиск насиченої пари залежить лише від температури. Зі збільшенням температури зростає тиск насиченої пари, а також його щільність, при цьому ж щільність рідини через теплового розширення зменшується.
  3. Тиск насичених парів різних рідин при однаковій температурі може сильно відрізнятися. Переконатися в цьому допоможе проведений досвід.
  4. У посудину, в якому знаходиться ртуть, опустіть кілька барометричних трубок. Трубка а буде служити барометром. Трубку b за допомогою піпетки наповніть водою, в трубку c введіть спирт, а в трубку d — ефір.
  5. Спостерігайте за подіями. Так, в трубці b частину води в «торрічелліевой порожнечі» дуже швидко випарується, а решта збереться над ртуттю у вигляді рідини (це ознака того, що над ртуттю знаходиться насичений водяний пар).
  6. Порівняйте висоту ртутного стовпа в барометрі з висотою ртуті в трубках b, c і d. Різниця між висотою стовпа ртуті в кожній з трьох трубок і висотою ртутного стовпа в барометрі і буде показником тиску насиченої пари цієї рідини. Проведений досвід доводить, що найбільшим тиском в цьому випадку мають насичені пари ефіру, а найменшим — водяні пари.
  7. Якщо температура в закритій посудині досягає критичного значення (Ткр) для речовини, яка в ньому знаходиться, то щільність його рідини і пара стають однаковими. Подальше збільшення температури призводить до зникнення фізичних відмінностей між рідиною і насиченим паром.

Зверніть увагу

Будьте обережні при роботі з ртуттю: цей метал токсичний!

Корисні поради

З підвищенням температури в насиченому парі збільшується середня кінетична енергія руху молекул, а також їх концентрація. Зважаючи на це при збільшенні температури тиск насиченої пари значно швидше зростає, ніж тиск ідеального газу.