Molekulová fyzika Sytá pára

Výpar

Výpar v uzavřené nádobě Počet molekul opouštějících nádobu je větší, než počet vracejících se do kapaliny Tlak par roste až nastane rovnováha – počty opouštějících molekul a navracejících se jsou stejné Tlak páry a teplota soustavy jsou konstantní Pára, která je v rovnovážném stavu se svou kapalinou, se nazývá sytá pára Např. v uzavřené láhvi s minerálkou se nad vodní hladinou vytvoří sytá pára

Sytá pára – závislost p na T Zvýšíme-li teplotu kapaliny a její syté páry, zvětší se vnitřní energie soustavy. Další část kapaliny se vypaří vzroste hustota molekul syté páry zvětší se střední rychlost jejích molekul Tlak syté páry nad kapalinou s rostoucí teplotou roste

Závislost p na V není Zvětšíme-li (zmenšíme-li) izotermicky objem prostoru nad povrchem kapaliny, pak se část kapaliny vypaří (zkapalní) a opět se vytvoří rovnovážný stav Tlak syté páry nezávisí při stálé teplotě na jejím objemu neplatí pro ni stavová rovnice (Boylův-Mariottův zákon) ideálního plynu Sytá pára se podstatně liší od ideálního plynu

Křivka syté páry Graf závislosti tlaku syté páry na teplotě se nazývá křivka syté páry Každý její bod odpovídá jednomu stavu, kdy je sytá pára a její kapalina v rovnovážném stavu, určeném teplotou T a tlakem p Není lineární (je prohlá) U vody je tlak v logaritmické škále Křivka syté páry začíná v trojném bodě A, končí v kritickém bodě K

Trojný bod Počátečnímu bodu A odpovídá nejmenší možná teplota a tlak, při kterých existuje kapalina a její sytá pára v rovnovážném stavu Voda: TA = 273,16 K pA = 610 Pa

Kritický bod Při zvětšování teploty rovnovážné soustavy tvořené kapalinou a její sytou párou roste hustota syté páry klesá hustota kapaliny Rozhraní mezi kapalinou a její sytou párou je stále méně zřetelné až při kritické teplotě TK hustota syté páry je rovna hustotě kapaliny mezi kapalinou a její sytou párou mizí rozhraní a látka se stává stejnorodou Při teplotách vyšších než je kritická teplota TK látka neexistuje v kapalném stavu, pouze plyn

Závislost teploty varu na tlaku Při varu se uvnitř kapaliny vytvářejí bubliny syté páry, které zvětšují svůj objem a vystupují k volnému povrchu kapaliny To nastává, když je tlak syté páry roven vnějšímu tlaku. Zvýší-li se tlak nad volným povrchem, nastane var až po takovém zvýšení teploty kapaliny, že se tlak syté páry uvnitř bublin vyrovná vnějšímu tlaku Teplota varu kapaliny tedy roste s rostoucím vnějším tlakem nad kapalinou

Teplota varu Z křivky syté páry je možné získat teplotu varu kapaliny při daném tlaku