ვინაიდან გაჯერების ორთქლის წნევის სიდიდე დამოკიდებულია ჰაერის ტემპერატურაზე, ამ უკანასკნელის მატებასთან ერთად ჰაერს შეუძლია მეტი წყლის ორთქლის შთანთქმა, ხოლო გაჯერების წნევა იზრდება. გაჯერების წნევის მატება ხდება არა ხაზოვანი, არამედ გრძელი მრუდის გასწვრივ. ეს ფაქტი იმდენად მნიშვნელოვანია ფიზიკის მშენებლობისთვის, რომ მხედველობიდან არ უნდა გამოგვრჩეს. მაგალითად, 0 ° C (273.16 K) ტემპერატურაზე, გაჯერებული ორთქლის pnas წნევა არის 610.5 Pa (პასკალი), +10 ° C (283.16 K) ტოლია 1228.1 Pa, +20-ზე. ° С (293,16 K) 2337,1 Pa, ხოლო +30 ° С (303,16 K) უდრის 4241,0 Pa. ამრიგად, ტემპერატურის 10 ° C-ით (10 K) მატებასთან ერთად, გაჯერების ორთქლის წნევა დაახლოებით გაორმაგდება.

წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის დამოკიდებულება ტემპერატურის ცვლილებებზე ნაჩვენებია ნახ. 3.

აბსოლუტური ტენიანობა ვ

წყლის ორთქლის სიმკვრივე, ე.ი. მის შემცველობას ჰაერში ეწოდება ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობა და იზომება გ/მ-ში.

წყლის ორთქლის მაქსიმალურ სიმკვრივეს, რომელიც შესაძლებელია ჰაერის გარკვეულ ტემპერატურაზე, ეწოდება გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივეს, რაც თავის მხრივ ქმნის გაჯერების წნევას. გაჯერებული ორთქლის fsat სიმკვრივე და მისი წნევა psat იზრდება ჰაერის ტემპერატურის მატებასთან ერთად. მისი ზრდა ასევე მრუდია, მაგრამ ამ მრუდის მსვლელობა არ არის ისეთი ციცაბო, როგორც rnas მრუდის კურსი. ორივე მრუდი დამოკიდებულია მნიშვნელობაზე 273.16/Tact[K]. ამიტომ, თუ თანაფარდობა pnas/fus ცნობილია, მათი შემოწმება შესაძლებელია ერთმანეთთან.

ჰერმეტულად დახურულ სივრცეში ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობა არ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე

ტემპერატურა გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივის მიღწევამდე. ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობის დამოკიდებულება მის ტემპერატურაზე ნაჩვენებია ნახ. 4.

ᲤᲐᲠᲓᲝᲑᲘᲗᲘ ᲢᲔᲜᲘᲐᲜᲝᲑᲐ

წყლის ორთქლის ფაქტობრივი სიმკვრივის შეფარდება გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივესთან ან ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობის შეფარდება ჰაერის მაქსიმალურ ტენიანობასთან გარკვეულ ტემპერატურაზე ეწოდება ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა. იგი გამოხატულია პროცენტულად.

როდესაც ჰერმეტულად დახურული სივრცის ტემპერატურა მცირდება, ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა გაიზრდება მანამ, სანამ ϕ-ის მნიშვნელობა არ გახდება 100%-ის ტოლი და ამით გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე არ მიიღწევა. შემდგომი გაგრილებით, წყლის ორთქლის შესაბამისი ჭარბი რაოდენობა კონდენსირდება.

დახურული სივრცის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ჰაერის ფარდობითი ტენიანობის მნიშვნელობა მცირდება. ბრინჯი. 5 ასახავს ჰაერის ფარდობითი ტენიანობის დამოკიდებულებას ტემპერატურაზე. ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა იზომება ჰიგირომეტრის ან ფსიქომეტრის გამოყენებით. ძალიან საიმედო ასმანის ასპირაციული ფსიქომეტრი ზომავს ტემპერატურის სხვაობას ორ ზუსტ თერმომეტრს შორის, რომელთაგან ერთი შეფუთულია ნესტიანი მარლით. წყლის აორთქლების გამო გაგრილება რაც უფრო დიდია, მით უფრო მშრალია მიმდებარე ჰაერი. ტემპერატურული სხვაობის თანაფარდობიდან ჰაერის რეალურ ტემპერატურასთან შეიძლება განისაზღვროს ატმოსფერული ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა.

თხელი თმის ჰიგირომეტრის ნაცვლად, რომელიც ზოგჯერ გამოიყენება მაღალი ტენიანობის დროს, გამოიყენება ლითიუმ-ქლორიდის საზომი ზონდი. ის თანა-

იგი დამზადებულია ლითონის ყდისგან, მინაბოჭკოვანი გარსით, გათბობის მავთულის ცალკე გრაგნილით და წინააღმდეგობის თერმომეტრით. ქსოვილის გარსი ივსება ლითიუმის ქლორიდის წყალხსნარით და იმყოფება ორივე გრაგნილს შორის ალტერნატიული ძაბვის მოქმედების ქვეშ. წყალი ორთქლდება, მარილის კრისტალიზაცია ხდება და წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად იზრდება. შედეგად, წყლის ორთქლის შემცველობა გარემომცველ ჰაერში და გამათბობელი სიმძლავრე დაბალანსებულია. ატმოსფერულ ჰაერსა და ჩაშენებულ თერმომეტრს შორის ტემპერატურული სხვაობის მიხედვით, სპეციალური საზომი მიკროსქემის გამოყენებით, განისაზღვრება ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა.

საზომი ზონდი რეაგირებს ჰაერის ტენიანობის გავლენას ჰიგიროსკოპიულ ბოჭკოზე, რომელიც შექმნილია ისე, რომ საკმარისი დენი წარმოიქმნას ორ ელექტროდს შორის. ეს უკანასკნელი იზრდება ფარდობითი ტენიანობის მატებასთან ერთად ჰაერის ტემპერატურაზე გარკვეული დამოკიდებულებით.

ტევადი საზომი ზონდი არის კონდენსატორი პერფორირებული ფირფიტით, აღჭურვილია ჰიგიროსკოპიული დიელექტრიკით, რომლის ტევადობა იცვლება ფარდობითი ტენიანობის, აგრეთვე გარემომცველი ჰაერის ტემპერატურის ცვლილებებით. საზომი ზონდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მულტივიბარტორის მიკროსქემის ე.წ RC ელემენტის ნაწილად. ამ შემთხვევაში ჰაერის ტენიანობა გარდაიქმნება გარკვეულ სიხშირეზე, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს მაღალი მნიშვნელობები. ამ გზით მიიღწევა ინსტრუმენტის უკიდურესად მაღალი მგრძნობელობა, რაც შესაძლებელს ხდის ტენიანობის მინიმალური ცვლილებების დაფიქსირებას.

წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა გვ

გაჯერების ორთქლის წნევის pnas-სგან განსხვავებით, რომელიც აღნიშნავს ჰაერში წყლის ორთქლის მაქსიმალურ ნაწილობრივ წნევას გარკვეულ ტემპერატურაზე, წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის ცნება p აღნიშნავს ორთქლის წნევას, რომელიც არის გაჯერებულ მდგომარეობაში, ამიტომ ყოველ შემთხვევაში ეს წნევა უნდა იყოს რნაზე ნაკლები.

მშრალ ჰაერში წყლის ორთქლის შემცველობის მატებასთან ერთად, p-ის მნიშვნელობა უახლოვდება pnas-ის შესაბამის მნიშვნელობას. ამავდროულად, ატმოსფერული წნევა Ptot მუდმივი რჩება. ვინაიდან წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა p არის ნარევის ყველა კომპონენტის მთლიანი წნევის მხოლოდ ნაწილი, მისი მნიშვნელობა არ შეიძლება განისაზღვროს პირდაპირი გაზომვით. პირიქით, ორთქლის წნევის დადგენა შესაძლებელია ჭურჭელში ჯერ ვაკუუმის შექმნით და შემდეგ მასში წყლის შეყვანით. აორთქლების გამო წნევის გაზრდის სიდიდე შეესაბამება pnas-ის მნიშვნელობას, რაც ეხება ორთქლით გაჯერებული სივრცის ტემპერატურას.

როდესაც ცნობილია psa, p შეიძლება ირიბად გაიზომოს შემდეგნაირად. ჭურჭელი შეიცავს ჰაერისა და წყლის ორთქლის ნარევს, პირველ რიგში უცნობი შემადგენლობის. ჭურჭლის შიგნით წნევა Ptot = pv + p, ე.ი. მიმდებარე ჰაერის ატმოსფერული წნევა. თუ ახლა დახურავთ ჭურჭელს და შეჰყავთ მასში გარკვეული რაოდენობის წყალი, მაშინ ჭურჭლის შიგნით წნევა გაიზრდება. წყლის ორთქლის გაჯერების შემდეგ იქნება pv + rnas. წნევის სხვაობა pnas - p, რომელიც დადგენილია მიკრომანომეტრის დახმარებით, აკლდება გაჯერებული ორთქლის წნევის უკვე ცნობილ მნიშვნელობას, რომელიც შეესაბამება ჭურჭელში არსებულ ტემპერატურას. შედეგი შეესატყვისება ჭურჭლის თავდაპირველი შიგთავსის p ნაწილობრივ წნევას, ე.ი. გარემო ჰაერი.

უფრო ადვილია ნაწილობრივი წნევის p გამოთვლა გაჯერებული ორთქლის წნევის pnas ცხრილების მონაცემების გამოყენებით ტემპერატურის გარკვეული დონისთვის. p/rnas თანაფარდობის მნიშვნელობა შეესაბამება f წყლის ორთქლის სიმკვრივის თანაფარდობის მნიშვნელობას გაჯერებული ორთქლის fsat სიმკვრივესთან, რაც უდრის ფარდობითი ტენიანობის მნიშვნელობას.

ჰაერის ხარისხი. ამრიგად, ჩვენ ვიღებთ განტოლებას

nie p = rnas.

შედეგად, ჰაერის ცნობილ ტემპერატურაზე და გაჯერების წნევის pnas-ზე, შესაძლებელია სწრაფად და მკაფიოდ განისაზღვროს ნაწილობრივი წნევის მნიშვნელობა p. მაგალითად, ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა არის 60%, ხოლო ჰაერის ტემპერატურა 10°C. მაშინ, ვინაიდან ამ ტემპერატურაზე გაჯერებული ორთქლის წნევა psa = 1228,1 Pa, ნაწილობრივი წნევა p იქნება 736,9 Pa (ნახ. 6).

წყლის ორთქლის ნამის წერტილი ტ

ჰაერში შემავალი წყლის ორთქლი ჩვეულებრივ უჯერი მდგომარეობაშია და, შესაბამისად, აქვს გარკვეული ნაწილობრივი წნევა p და ჰაერის გარკვეული ფარდობითი ტენიანობა.<р < 100%.

თუ ჰაერი პირდაპირ კონტაქტშია მყარ მასალებთან, რომელთა ზედაპირის ტემპერატურა მის ტემპერატურაზე დაბალია, მაშინ შესაბამისი ტემპერატურული სხვაობით, სასაზღვრო ფენის ჰაერი კლებულობს და მისი ფარდობითი ტენიანობა იზრდება, სანამ მისი ღირებულება 100%-ს არ მიაღწევს, ე.ი. გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივე. ოდნავ შემდგომი გაგრილების შემთხვევაშიც კი, წყლის ორთქლი იწყებს კონდენსაციას მყარი მასალის ზედაპირზე. ეს გაგრძელდება მანამ, სანამ არ დამყარდება მასალის ზედაპირის ტემპერატურისა და გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივის ახალი წონასწორული მდგომარეობა. მაღალი სიმკვრივის გამო გაცივებული ჰაერი იძირება, ხოლო თბილი ჰაერი ამოდის. კონდენსატის რაოდენობა გაიზრდება მანამ, სანამ წონასწორობა დამყარდება და კონდენსაციის პროცესი არ შეჩერდება.

კონდენსაციის პროცესი დაკავშირებულია სითბოს გამოყოფასთან, რომლის რაოდენობა შეესაბამება წყლის აორთქლების სითბოს. ეს იწვევს მყარი ნივთიერებების ზედაპირის ტემპერატურის ზრდას.

ნამის წერტილი t არის ზედაპირის ტემპერატურა, რომლის მახლობლად ორთქლის სიმკვრივე ხდება გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივის ტოლი, ე.ი. ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა 100%-ს აღწევს. წყლის ორთქლის კონდენსაცია იწყება მაშინვე მას შემდეგ, რაც მისი ტემპერატურა დაეცემა ნამის წერტილს ქვემოთ.

თუ ცნობილია ჰაერის ტემპერატურა AT და ფარდობითი ტენიანობა, შეიძლება გაკეთდეს განტოლება p(AT) = rnat(t) = pat. pnas-ის საჭირო მნიშვნელობის გამოსათვლელად გამოიყენეთ გაჯერებული ორთქლის წნევის ცხრილი.

განვიხილოთ ასეთი გაანგარიშების მაგალითი (ნახ. 7). ჰაერის ტემპერატურა vv \u003d 10 ° С, ფარდობითი ტენიანობა \u003d 60%, pnas (+10 ° С) \u003d 1228.1 P pnas (t) \u003d \u003d 0 6 x 1228.1 Pa \u003d 736, dewd +0,9 Pa 2.6°C (მაგიდა).

ნამის წერტილის დადგენა შესაძლებელია გრაფიკულად გაჯერების წნევის მრუდის გამოყენებით.ნამის წერტილის გამოთვლა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ჰაერის ტემპერატურის გარდა, ცნობილია ფარდობითი ტენიანობაც. გაანგარიშების ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ გაზომვა. თუ ნელა გაგრილებთ თბოგამტარი მასალისგან დამზადებული ფირფიტის (ან მემბრანის) გაპრიალებულ ზედაპირს, სანამ მასზე კონდენსაცია არ დაიწყებს დაცემას და შემდეგ გაზომავთ ამ ზედაპირის ტემპერატურას, შეგიძლიათ პირდაპირ იპოვოთ ატმოსფერული ჰაერის ნამის წერტილი. ეს მეთოდი არ საჭიროებს ჰაერის ფარდობითი ტენიანობის ცოდნას, თუმცა შესაძლებელია მნიშვნელობის დამატებით გამოთვლა ჰაერის ტემპერატურისა და ნამის წერტილიდან.

ამ პრინციპზეა დაფუძნებული ჰიგირომეტრის მოქმედება დანიელისა და რეინოლტის ნამის წერტილის დასადგენად, რომელიც შეიქმნა XIX საუკუნის პირველ ნახევარში. ბოლო დროს, ელექტრონიკის გამოყენების წყალობით, ის იმდენად გაუმჯობესდა, რომ ნამის წერტილის დადგენა ძალიან მაღალი სიზუსტით შეუძლია. ამრიგად, შესაძლებელია ნორმალური ჰიგირომეტრის სწორად დაკალიბრება და მისი კონტროლი ნამის წერტილის ჰიგირომეტრით.

ნავთობსა და ნავთობპროდუქტებს ახასიათებთ გარკვეული გაჯერებული ორთქლის წნევა, ანუ ნავთობის ორთქლის წნევა. გაჯერებული ორთქლის წნევა არის ნორმალიზებული მაჩვენებელი საავიაციო და საავტომობილო ბენზინებისთვის, რომელიც ირიბად ახასიათებს საწვავის არასტაბილურობას, მის საწყის თვისებებს და ძრავის ენერგოსისტემაში ორთქლის საკეტების ფორმირების ტენდენციას.

ჰეტეროგენული შემადგენლობის სითხეებისთვის, როგორიცაა ბენზინი, გაჯერების ორთქლის წნევა მოცემულ ტემპერატურაზე არის ბენზინის შემადგენლობის რთული ფუნქცია და დამოკიდებულია სივრცის მოცულობაზე, რომელშიც მდებარეობს ორთქლის ფაზა. ამიტომ, შესადარებელი შედეგების მისაღებად, პრაქტიკული განსაზღვრები უნდა განხორციელდეს სტანდარტულ ტემპერატურაზე და ორთქლისა და თხევადი ფაზების მუდმივი თანაფარდობით. ზემოაღნიშნულის გათვალისწინებით გაჯერებული ორთქლის წნევასაწვავს უწოდებენ საწვავის ორთქლის ფაზის წნევას, რომელიც დინამიურ წონასწორობაშია თხევადი ფაზასთან, რომელიც იზომება სტანდარტულ ტემპერატურაზე და ორთქლისა და თხევადი ფაზების მოცულობების გარკვეულ თანაფარდობაზე. ტემპერატურას, რომლის დროსაც გაჯერებული ორთქლის წნევა უტოლდება სისტემაში არსებულ წნევას, ეწოდება ნივთიერების დუღილის წერტილი. გაჯერებული ორთქლის წნევა მკვეთრად იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ამავე ტემპერატურაზე, მსუბუქი ნავთობპროდუქტები ხასიათდება უფრო მაღალი გაჯერებული ორთქლის წნევით.

ამჟამად, არსებობს ნივთიერებების DNP-ის განსაზღვრის რამდენიმე გზა, რომლებიც შეიძლება დაიყოს შემდეგ ჯგუფებად:

1. სტატიკური მეთოდი.
2. დინამიური მეთოდი.
3. მოძრავი გაზის გაჯერების მეთოდი.
4. იზოთერმების შესწავლის მეთოდი.
5. კნუდსენის ეფუზიის მეთოდი.
6. ქრომატოგრაფიული მეთოდი.

სტატიკური მეთოდი

სტატიკური მეთოდიარის ყველაზე გავრცელებული, რადგან მისაღებია ნივთიერებების DNP-ის გაზომვისას ტემპერატურისა და წნევის ფართო დიაპაზონში. მეთოდის არსი არის ორთქლის წნევის გაზომვა, რომელიც წონასწორობაშია მის სითხესთან გარკვეულ ტემპერატურაზე. წნევის გაზომვა შესაძლებელია ან წნევის მრიცხველებით (ზამბარა, ვერცხლისწყალი, მკვდარი წონა, წყალი), ან სპეციალური სენსორების დახმარებით (დაძაბვის ლიანდაგი, ელექტრო და ა. გარკვეულ მოცულობაში ცნობილია. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მეთოდი სხვადასხვა წნევის ლიანდაგების გამოყენებით, ეგრეთ წოდებული პირდაპირი სტატიკური მეთოდი. ამ შემთხვევაში, საცდელი ნივთიერება შეედინება პიეზომეტრში (ან ნებისმიერ კონტეინერში), მოთავსებულია თერმოსტატში, რომელიც საშუალებას იძლევა შეინარჩუნოს გარკვეული ტემპერატურა და წნევის მრიცხველის გამოყენებით, ის ზომავს DNP-ს. უფრო მეტიც, წნევის მრიცხველის შეერთება შეიძლება განხორციელდეს როგორც თხევადი, ასევე გაზის ფაზაში. თხევად ფაზაში მანომეტრის შეერთებისას მხედველობაში მიიღება ჰიდროსტატიკური სითხის სვეტის კორექტირება. საზომი ხელსაწყოს შეერთება ჩვეულებრივ ხდება გამყოფის საშუალებით, რომელიც გამოიყენება როგორც ვერცხლისწყლის საკეტები, გარსები, ბუხრები და ა.შ.

პირდაპირი სტატიკური მეთოდის საფუძველზე შეიქმნა არაერთი ექსპერიმენტული წყობა ნავთობპროდუქტების DNP-ის შესასწავლად.

ნავთობის გადამუშავებაში, მისი სიმარტივის გამო, სტანდარტი რეიდის ბომბის მეთოდი(GOST 1756-2000). ბომბი შედგება ორი კამერისგან: საწვავი 1 და ჰაერი 2 მოცულობის თანაფარდობით 1:4, შესაბამისად, დაკავშირებულია ძაფით. შემოწმებული საწვავის ორთქლების მიერ შექმნილი წნევა აღირიცხება წნევის ლიანდაგი 3, რომელიც დამაგრებულია ჰაერის კამერის თავზე. ტესტი ტარდება 38,8°C ტემპერატურაზე და 0,1 მპა წნევაზე, რომელიც უზრუნველყოფილია სპეციალური ტემპერატურის კონტროლირებადი აბანოთი.

ტესტის სითხის გაჯერებული ორთქლის წნევა განისაზღვრება ფორმულით:

რეიდის ბომბში ორთქლის წნევის განსაზღვრა იძლევა სავარაუდო შედეგებს, რომლებიც ემსახურება მხოლოდ საავტომობილო საწვავის ხარისხის შედარებით შეფასებას.

მოწყობილობის უპირატესობებში შედის დიზაინისა და ექსპერიმენტის სიმარტივე, ნაკლოვანებებია თხევადი და ორთქლის ფაზების მუდმივი თანაფარდობა და მეთოდის უხეშობა (ბენზინის DNP-ის განსაზღვრის შეცდომა 15-20%-ს აღწევს).

DNP სტატიკური მეთოდით გაზომვის უფრო ზუსტი ვარიანტია Sorrel-NATI მეთოდი. ეს მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაჯერებული ორთქლის წნევის აბსოლუტური მნიშვნელობების დასადგენად, თუნდაც უარყოფით ტემპერატურაზე. ამ მეთოდის უპირატესობაა DNP-ის გაზომვის შესაძლებლობა თხევადი და ორთქლის ფაზების სხვადასხვა თანაფარდობით, აგრეთვე ნივთიერებაში გახსნილი ჰაერისა და აირების არსებობის ან არარსებობის შემთხვევაში. ნაკლოვანებები მოიცავს სირთულეს, გამოყენებადობას მხოლოდ სპეციალურ ლაბორატორიებში და შედარებით დიდ შეცდომას DNP-ის გაზომვისას (5%-მდე).

Reid bomb-ისა და NATI მეთოდით მიღებულ მონაცემებს შორის შეუსაბამობა 10-20%-ია.

დინამიური მეთოდი

დინამიური მეთოდიგარკვეული წნევის დროს სითხის დუღილის გაზომვის საფუძველზე. დინამიურ მეთოდზე დაფუძნებული არსებული ექსპერიმენტული კონფიგურაციები იყენებენ ბულიომეტრებს თავიანთ დიზაინში. ეს არის მოწყობილობები, რომლებიც დაფუძნებულია თერმომეტრის ორთქლის-თხევადი ნარევით შესხურების პრინციპზე. დინამიური მეთოდი შემუშავდა სუფთა ნივთიერებების DNP-ის შესასწავლად, რომლისთვისაც დუღილის წერტილი არის ფიქსირებული მნიშვნელობა და არ გამოიყენებოდა გაჯერებული ნავთობპროდუქტების წნევის გასაზომად, რომლის დუღილის წერტილი იცვლება კომპონენტების ადუღებასთან ერთად. ცნობილია, რომ ვიწრო მდუღარე ნავთობის ფრაქციები იკავებენ შუალედურ ადგილს სუფთა ნივთიერებებსა და ნარევებს შორის. დინამიური მეთოდით წნევის გაზომვის დიაპაზონი ჩვეულებრივ მცირეა - 0,15-0,2 მპა-მდე. ამიტომ, ახლახან გაკეთდა მცდელობები, გამოეყენებინათ დინამიური მეთოდი ვიწრო ნავთობის ფრაქციების DNP-ის შესასწავლად.

მოძრავი გაზის გაჯერების მეთოდი

მოძრავი გაზის გაჯერების მეთოდიიგი გამოიყენება იმ შემთხვევაში, როდესაც ნივთიერების DNP არ აღემატება რამდენიმე მმ Hg-ს. მეთოდის მინუსი არის ექსპერიმენტულ მონაცემებში შედარებით დიდი შეცდომა და შესწავლილი ნივთიერების მოლეკულური წონის ცოდნის საჭიროება. მეთოდის არსი ასეთია: ინერტული აირი გადის სითხეში და გაჯერებულია ამ უკანასკნელის ორთქლებით, რის შემდეგაც იგი შედის მაცივარში, სადაც შეიწოვება ორთქლი. გაზისა და შთანთქმის სითხის ოდენობის, ისევე როგორც მათი მოლეკულური წონის ცოდნა, შესაძლებელია სითხის გაჯერებული ორთქლის წნევის გამოთვლა.

იზოთერმების შესწავლის მეთოდი

იზოთერმების შესწავლის მეთოდიიძლევა ყველაზე ზუსტ შედეგებს სხვა მეთოდებთან შედარებით, განსაკუთრებით მაღალ ტემპერატურაზე. ეს მეთოდი მოიცავს მუდმივ ტემპერატურაზე წნევისა და გაჯერებული ორთქლის მოცულობას შორის ურთიერთობის შესწავლას. გაჯერების წერტილში, იზოთერმს უნდა ჰქონდეს კრუნჩხვა, გადაიქცევა სწორ ხაზად. ითვლება, რომ ეს მეთოდი შესაფერისია სუფთა ნივთიერებების DNP-ის გასაზომად და უვარგისია მრავალკომპონენტიანი ნივთიერებებისთვის, რომლებშიც დუღილის წერტილი არის განუსაზღვრელი მნიშვნელობა. აქედან გამომდინარე, მას არ მიუღია განაწილება ნავთობპროდუქტების DNP-ის გაზომვისას.

კნუდსენის ეფუზიის მეთოდი

კნუდსენის ეფუზიის მეთოდიგამოიყენება ძირითადად ძალიან დაბალი წნევის გასაზომად (100 Pa-მდე). ეს მეთოდი შესაძლებელს ხდის ორთქლის გამონადენის სიჩქარის პოვნას კონდენსატის ოდენობით, იმ პირობით, რომ გამონადენი ნივთიერება მთლიანად შედედებულია. ამ მეთოდზე დაფუძნებულ ინსტალაციას აქვს შემდეგი უარყოფითი მხარეები: ისინი არის ერთჯერადი საზომი დანადგარები და საჭიროებენ დეპრესიას ყოველი გაზომვის შემდეგ, რაც ადვილად ჟანგვის და არასტაბილური ნივთიერებების არსებობისას ხშირად იწვევს საცდელი ნივთიერების ქიმიურ ტრანსფორმაციას და გაზომვის შედეგების დამახინჯებას. შექმნილია ექსპერიმენტული წყობა, რომელიც მოკლებულია ამ ხარვეზებს, მაგრამ დიზაინის სირთულე საშუალებას იძლევა გამოიყენოს იგი მხოლოდ სპეციალურად აღჭურვილ ლაბორატორიებში. ეს მეთოდი ძირითადად გამოიყენება მყარი ნივთიერებების DNP-ის გასაზომად.

კნუდსენის ეფუზიის მეთოდი

განსაზღვრის ქრომატოგრაფიული მეთოდი DNP ნივთიერებების შემუშავება შედარებით ცოტა ხნის წინ დაიწყო. ამ მეთოდით, ნავთობპროდუქტების DNP-ის განსაზღვრა ეფუძნება სითხის სრულ ქრომატოგრაფიულ ანალიზს და ნარევის ყველა კომპონენტის ნაწილობრივი წნევის ჯამის გაანგარიშებას. ინდივიდუალური ნახშირწყალბადების და ნავთობპროდუქტების ფრაქციების DNP-ის განსაზღვრის მეთოდი ეფუძნება ავტორების მიერ შემუშავებულ იდეებს ფიზიკოქიმიური შეკავების ინდექსისა და ფაზის სპეციფიკის კონცეფციის შესახებ. ამ მიზნით აუცილებელია ან კაპილარული ქრომატოგრაფიული სვეტი მაღალი გამყოფი სიმძლავრით, ან ლიტერატურული მონაცემები შესწავლილი ნაერთების შეკავების ინდექსების შესახებ.

ამასთან, ნახშირწყალბადების ისეთი რთული ნარევების გაანალიზებისას, როგორიცაა ნავთობპროდუქტები, წარმოიქმნება სირთულეები არა მხოლოდ სხვადასხვა კლასს მიკუთვნებული ნახშირწყალბადების გამოყოფისას, არამედ ამ ნარევების ცალკეული კომპონენტების იდენტიფიცირებისას.

გაჯერებული ორთქლის წნევის კონვერტაცია

ტექნოლოგიურ გამოთვლებში ხშირად საჭიროა ტემპერატურის ხელახალი გამოთვლა ერთი წნეხიდან მეორეზე ან წნევის ცვლილებით. ამისთვის ბევრი ფორმულა არსებობს. ეშვორტის ფორმულამ მიიღო ყველაზე დიდი გამოყენება:

V.P. ანტონჩენკოვის მიერ დახვეწილ ეშვორტის ფორმულას აქვს ფორმა:

ტემპერატურისა და წნევის ხელახალი გამოსათვლელად ასევე მოსახერხებელია გრაფიკული მეთოდების გამოყენება.

ყველაზე გავრცელებული ნაკვეთი არის კოქსის ნაკვეთი, რომელიც აგებულია შემდეგნაირად. აბსცისის ღერძი არის ლოგარითმული მასშტაბი, რომელზეც გამოსახულია წნევის ლოგარითმის მნიშვნელობები ( lgP), თუმცა, მოხერხებულობისთვის, შესაბამისი მნიშვნელობები გამოსახულია მასშტაბზე რ. ტემპერატურის მნიშვნელობები გამოსახულია y-ღერძზე. სწორი ხაზი დახაზულია აბსცისის ღერძის მიმართ 30° კუთხით, რომელიც მითითებულია ინდექსით " H 2 0”, რომელიც ახასიათებს გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევის დამოკიდებულებას ტემპერატურაზე. აბსცისის ღერძზე წერტილების სერიიდან გრაფიკის აგებისას, აღადგინეთ პერპენდიკულარები კვეთაზე სწორი ხაზით. H 2 0და მიღებული წერტილები გადადის y-ღერძზე. y ღერძზე მიიღება სასწორი, რომელიც აგებულია წყლის დუღილის წერტილებზე, რომელიც შეესაბამება მისი გაჯერებული ორთქლების სხვადასხვა წნევას. შემდეგ, რამდენიმე კარგად შესწავლილი ნახშირწყალბადისთვის, აღებულია წერტილების სერია წინასწარ ცნობილი დუღილის წერტილებით და მათი შესაბამისი გაჯერების ორთქლის წნევით.

აღმოჩნდა, რომ ნორმალური სტრუქტურის ალკანებისთვის, ამ კოორდინატების მიხედვით აგებული გრაფიკები არის სწორი ხაზები, რომლებიც ყველა ერთ წერტილში (პოლუსში) იყრის თავს. სამომავლოდ, საკმარისია ავიღოთ ნებისმიერი წერტილი კოორდინატების ტემპერატურასთან - ნახშირწყალბადებით გაჯერებული ორთქლის წნევა და დააკავშიროთ იგი ბოძზე, რათა მივიღოთ გაჯერებული ორთქლის წნევის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე ამ ნახშირწყალბადისთვის.

იმისდა მიუხედავად, რომ გრაფიკი აგებულია ინდივიდუალური ნორმალური ალკანებისთვის, იგი ფართოდ გამოიყენება ნავთობის ვიწრო ფრაქციების ტექნოლოგიურ გამოთვლებში, ამ ფრაქციის საშუალო დუღილის წერტილის გამოსახულებით y ღერძზე.

ნავთობპროდუქტების დუღილის წერტილების ხელახლა გამოსათვლელად ღრმა ვაკუუმიდან ატმოსფერულ წნევამდე გამოიყენება UOP ნომოგრამა, რომლის მიხედვითაც, გრაფიკის შესაბამის სკალაზე ორი ცნობილი მნიშვნელობის სწორი ხაზით შეერთებით, სასურველი მნიშვნელობა არის. მიღებული მესამე სასწორთან გადაკვეთაზე რან ტ. UOP ნომოგრამა ძირითადად გამოიყენება ლაბორატორიულ პრაქტიკაში.

ნარევებისა და ხსნარების გაჯერებული ორთქლის წნევა, ცალკეული ნახშირწყალბადებისგან განსხვავებით, დამოკიდებულია არა მხოლოდ ტემპერატურაზე, არამედ თხევადი და ორთქლის ფაზების შემადგენლობაზე. ხსნარებისთვის და ნარევებისთვის, რომლებიც ემორჩილებიან რაულტისა და დალტონის კანონებს, ნარევის მთლიანი გაჯერებული ორთქლის წნევა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულების გამოყენებით:

მაღალი წნევის რეგიონში, როგორც ცნობილია, რეალური აირები არ ემორჩილებიან რაულტისა და დალტონის კანონებს. ასეთ შემთხვევებში, გაჯერებული ორთქლის წნევა, რომელიც ნაპოვნია გაანგარიშებით ან გრაფიკული მეთოდებით, დახვეწილია კრიტიკული პარამეტრების, შეკუმშვის კოეფიციენტისა და ფუგაციურობის გამოყენებით.

სიმკვრივე

ძლიერი ურთიერთქმედების მოლეკულებისგან შემდგარი სითხის გაჯერების ორთქლის წნევა ნაკლებია სუსტად ურთიერთმოქმედი მოლეკულებისგან შემდგარი სითხის გაჯერების ორთქლის წნევაზე. Tmg 1600 6 0.4 - ტრანსფორმატორი Tmg tmtorg.ru.

ნამის წერტილი არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც ჰაერში ორთქლი გაჯერებულია. როდესაც ნამის წერტილი მიიღწევა ჰაერში ან ობიექტებზე, რომლებთანაც ის შედის კონტაქტში, წყლის ორთქლი იწყებს კონდენსაციას.

გაჯერებული ორთქლი, უჯერი ორთქლისაგან განსხვავებით, არ ემორჩილება იდეალური გაზის კანონებს.

ამრიგად, გაჯერებული ორთქლის წნევა არ არის დამოკიდებული მოცულობაზე, არამედ დამოკიდებულია ტემპერატურაზე (ეს დაახლოებით აღწერილია იდეალური გაზის მდგომარეობის განტოლებით p = nkT). ეს დამოკიდებულება არ შეიძლება გამოხატული იყოს მარტივი ფორმულით, ამიტომ, გაჯერებული ორთქლის წნევის ტემპერატურაზე დამოკიდებულების ექსპერიმენტული შესწავლის საფუძველზე, შედგენილია ცხრილები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მისი წნევის დასადგენად სხვადასხვა ტემპერატურაზე.

ტემპერატურის მატებასთან ერთად, გაჯერებული ორთქლის წნევა უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე იდეალური აირის წნევა. როდესაც სითხე თბება დახურულ ჭურჭელში, ორთქლის წნევა იზრდება არა მხოლოდ ტემპერატურის ზრდის გამო, არამედ სითხის აორთქლების გამო მოლეკულების კონცენტრაციის (ორთქლის მასის) გაზრდის გამო. ეს არ ხდება იდეალური გაზით. როდესაც მთელი სითხე აორთქლდება, ორთქლი, შემდგომი გაცხელებისას, შეწყვეტს გაჯერებას და მისი წნევა მუდმივ მოცულობაზე პირდაპირპროპორციული იქნება ტემპერატურისა.

წყლის მუდმივი აორთქლების გამო რეზერვუარების, ნიადაგისა და მცენარეული საფარის ზედაპირებიდან, აგრეთვე ადამიანებისა და ცხოველების სუნთქვის გამო, ატმოსფერო ყოველთვის შეიცავს წყლის ორთქლს. ამრიგად, ატმოსფერული წნევა არის მშრალი ჰაერის და მასში არსებული წყლის ორთქლის წნევის ჯამი. წყლის ორთქლის წნევა მაქსიმალური იქნება, როდესაც ჰაერი გაჯერებულია ორთქლით.

ჰაერის ტენიანობა

ჰაერის ტენიანობის კონცეფცია და მისი დამოკიდებულება ტემპერატურაზე

ფარდობითი ტენიანობის განსაზღვრა. ფორმულა. ერთეულები.

ნამის წერტილი

ფარდობითი ტენიანობის განსაზღვრა გაჯერებული ორთქლის წნევის მეშვეობით. ფორმულა

ჰიგირომეტრები და ფსიქომეტრები

ამავე ტემპერატურაზე, ჰაერში წყლის ორთქლის შემცველობა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს: ნულიდან (აბსოლუტურად მშრალი ჰაერი) მაქსიმუმამდე (გაჯერებული ორთქლი)

უფრო მეტიც, ფარდობითი ტენიანობის დღიური ცვალებადობა საპირისპიროა ტემპერატურის დღიური ცვალებადობისგან. დღისით ტემპერატურის მატებასთან ერთად და შესაბამისად გაჯერების წნევის მატებასთან ერთად მცირდება ფარდობითი ტენიანობა, ღამით კი მატულობს. წყლის ორთქლის იმავე რაოდენობას შეუძლია ჰაერის გაჯერება ან არ გაჯერება. ჰაერის ტემპერატურის დაწევით შესაძლებელია მასში არსებული ორთქლის გაჯერებამდე მიყვანა.

წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა (ან წყლის ორთქლის წნევა)

ატმოსფერული ჰაერი არის სხვადასხვა გაზებისა და წყლის ორთქლის ნაზავი.

წნევას, რომელსაც წყლის ორთქლი წარმოქმნიდა, თუ ყველა სხვა აირი არ იქნებოდა, წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა ეწოდება.

წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა აღებულია ჰაერის ტენიანობის ერთ-ერთ ინდიკატორად.

გამოხატულია წნევის ერთეულებში - Pa ან mm Hg.

ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობა

ვინაიდან ორთქლის წნევა მოლეკულების კონცენტრაციის პროპორციულია, აბსოლუტური ტენიანობა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც წყლის ორთქლის სიმკვრივე ჰაერში მოცემულ ტემპერატურაზე, გამოხატული კილოგრამებში კუბურ მეტრზე.

აბსოლუტური ტენიანობა გვიჩვენებს რამდენ გრამ წყლის ორთქლს შეიცავს მოცემულ პირობებში 1 მ3 ჰაერში.

აღნიშვნა - ρ

ეს არის წყლის ორთქლის სიმკვრივე.

Ფარდობითი ტენიანობა

წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის დასადგენად, თუ რამდენად ახლოს არის იგი გაჯერებასთან. კერძოდ, ამაზეა დამოკიდებული წყლის აორთქლების ინტენსივობა. აქედან გამომდინარე, შემოღებულია მნიშვნელობა, რომელიც გვიჩვენებს, რამდენად ახლოს არის წყლის ორთქლი მოცემულ ტემპერატურაზე გაჯერებასთან - ფარდობით ტენიანობასთან.

ფარდობითი ტენიანობა φ არის ჰაერში მოცემულ ტემპერატურაზე შემავალი p წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობა იმავე ტემპერატურაზე გაჯერებული ორთქლის p0 წნევასთან, გამოხატული პროცენტულად:

ფარდობითი ტენიანობა - ჰაერში წყლის ორთქლის კონცენტრაციის პროცენტი და გაჯერებული ორთქლის კონცენტრაცია იმავე ტემპერატურაზე.

გაჯერებული ორთქლის კონცენტრაცია არის მაქსიმალური კონცენტრაცია, რომელსაც ორთქლი შეიძლება ჰქონდეს სითხეზე. ამიტომ ფარდობითი ტენიანობა შეიძლება განსხვავდებოდეს 0-დან nn.p-მდე

რაც უფრო დაბალია ფარდობითი ტენიანობა, მით უფრო მშრალია ჰაერი და უფრო ინტენსიური აორთქლება.

ფარდობითი ტენიანობა 25% +20-25°C ტემპერატურაზე ოპტიმალურია ადამიანის სითბოს ოპტიმალური გადაცემისთვის. მაღალ ტემპერატურაზე ოპტიმალური ტენიანობაა 20%.

ვინაიდან ორთქლის კონცენტრაცია დაკავშირებულია წნევასთან (p = nkT), ფარდობითი ტენიანობა შეიძლება გამოისახოს ჰაერში ორთქლის წნევის პროცენტულად და გაჯერების ორთქლის წნევა იმავე ტემპერატურაზე:

ბუნებაში დაფიქსირებული ფენომენების უმეტესობა, მაგალითად, აორთქლების სიჩქარე, სხვადასხვა ნივთიერებების გაშრობა, მცენარეების გახმობა, არ არის დამოკიდებული ჰაერში წყლის ორთქლის რაოდენობაზე, არამედ იმაზე, თუ რამდენად ახლოს არის ეს რაოდენობა გაჯერებასთან. ანუ ფარდობით ტენიანობაზე, რაც ახასიათებს ჰაერის წყლის ორთქლით გაჯერების ხარისხს.

დაბალ ტემპერატურაზე და მაღალ ტენიანობაზე სითბოს გადაცემა იზრდება და ადამიანი ექვემდებარება ჰიპოთერმიას. მაღალ ტემპერატურაზე და ტენიანობაზე, პირიქით, მკვეთრად მცირდება სითბოს გადაცემა, რაც იწვევს სხეულის გადახურებას. ადამიანისთვის ყველაზე ხელსაყრელი საშუალო კლიმატური განედებში არის ფარდობითი ტენიანობა 40-60%.

თუ ტენიანი ჰაერი გაცივდა, მაშინ გარკვეულ ტემპერატურაზე მასში არსებული ორთქლი შეიძლება მიიტანოს გაჯერებამდე. შემდგომი გაგრილებით, წყლის ორთქლი დაიწყებს კონდენსაციას ნამის სახით. ჩნდება ნისლი, ცვივა ნამი.

Გადადით გვერდზე:

ცალკეული ნივთიერების ან ნივთიერებების ნარევის გაჯერებული ორთქლის წნევა (ელასტიურობა) არის ორთქლის ფაზის წნევა, რომელიც წონასწორობაშია (ანუ შეზღუდულ, უცვლელ მდგომარეობაში) თხევად ფაზასთან მოცემულ ტემპერატურაზე. ნავთობის გადამუშავებაში ფართოდ გამოიყენება რეიდის ბომბით სტანდარტული მეთოდი GOST 1756-2000 მიხედვით, რომელსაც აქვს ძაფზე ჰერმეტულად დაკავშირებული ორი მაღალი წნევის კამერა, ორთქლის კამერის მოცულობა 4-ჯერ აღემატება თხევადი კამერის მოცულობას. ტესტის სითხე, მაგალითად, ბენზინი, შეედინება ქვედა პალატაში, კამერები შეერთებულია და თბება თერმოსტატში სტანდარტულ ტემპერატურამდე 38 °C. ორთქლის ფაზას (გაჯერებული ორთქლის) და თხევადი ფაზას შორის წონასწორობის მისაღწევად ექსპოზიციის შემდეგ, გაჯერებული ორთქლის წნევა განისაზღვრება ორთქლის კამერაზე წნევის ლიანდაგით. ასეთი ექსპერიმენტული მეთოდი მიახლოებითია (რადგან, პრინციპში, წონასწორობის მიღწევისთვის უსასრულოდ დიდი დროა საჭირო, ექსპერიმენტამდე კი ორთქლის პალატაში არის ჰაერი და წყლის ორთქლი), მაგრამ ეს მეთოდი საკმარისია პირობების შესაფასებლად. ტრანსპორტირება და შენახვა, აორთქლების შედეგად დანაკარგების სიდიდე და ბენზინის, სტაბილური გაზის კონდენსატების და თხევადი აირების კომერციული მახასიათებლები. მაგალითად, GPP პროდუქტებია ეთანი, პროპანი, ბუტანი, ბუნებრივი ბენზინი (ან მათი ნარევები). ბუნებრივი ბენზინი არის თხევადი ნახშირწყალბადები, რომლებიც მოპოვებულია ასოცირებული ნავთობისა და ბუნებრივი აირებისგან. კომერციული გაზის ბენზინის გაჯერებული ორთქლის წნევა უნდა იყოს 0,07-0,23 მპა (0,7-2,4 კგ / სმ2), პროპანი (თხევადი) - არაუმეტეს 1,45 მპა (14,8 კგ / სმ 2), ბუტანი (თხევადი) - არაუმეტეს 0,48 მპა ( 4,9 კგ / სმ 2), ხოლო საავტომობილო ბენზინი და სტაბილური გაზის კონდენსატები სარკინიგზო ავზებში გადასაზიდად - არაუმეტეს 66,7-93,3 კპა (500-700 მმ Hg. ). ამრიგად, გაჯერების ორთქლის წნევა დამოკიდებულია საწყისი სითხის შემადგენლობასა და ტემპერატურაზე. ნახშირწყალბადების და მათი ნარევების გაჯერებული ორთქლის წნევა არის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი მასის გადაცემის სხვადასხვა პროცესების გამოსათვლელად (თხევადი ნარევების ერთჯერადი აორთქლება, აირის ნარევების ერთჯერადი კონდენსაცია, ნახშირწყალბადების აირების შეწოვა, თხევადი მრავალკომპონენტიანი ნედლეულის გასწორება და ა.შ.).

მაშასადამე, ლიტერატურა შეიცავს როგორც საცნობარო მონაცემებს, ასევე მრავალრიცხოვან ემპირიულ ფორმულებს გაჯერების ორთქლის წნევის დასადგენად სხვადასხვა ტემპერატურისა და წნევისთვის. ზოგიერთი ნახშირწყალბადების და აირების ძირითადი ფიზიკური თვისებები მოცემულია ცხრილში. 2.3 და 2.4.

« ფიზიკა - მე-10 კლასი"

როგორ ფიქრობთ, რა დაემართება გაჯერებულ ორთქლს, თუ მის მიერ დაკავებულ მოცულობას შემცირდება: მაგალითად, თუ წონასწორობაში შეკუმშავთ ორთქლს დგუშის ქვეშ არსებულ ცილინდრის სითხესთან, ცილინდრის შიგთავსის ტემპერატურის მუდმივი შენარჩუნებით?

როდესაც ორთქლი შეკუმშულია, წონასწორობა დარღვეული იქნება. ორთქლის სიმკვრივე პირველ მომენტში ოდნავ გაიზრდება და უფრო მეტი მოლეკულა დაიწყებს გაზიდან სითხეში გადასვლას, ვიდრე სითხიდან გაზზე. ყოველივე ამის შემდეგ, მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც ტოვებენ სითხეს დროის ერთეულზე, დამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე და ორთქლის შეკუმშვა არ ცვლის ამ რიცხვს. პროცესი გრძელდება მანამ, სანამ კვლავ არ დამყარდება დინამიური წონასწორობა და ორთქლის სიმკვრივე და, შესაბამისად, მისი მოლეკულების კონცენტრაცია არ მიიღებს მათ წინა მნიშვნელობებს. აქედან გამომდინარე,

გაჯერებული ორთქლის მოლეკულების კონცენტრაცია მუდმივ ტემპერატურაზე არ არის დამოკიდებული მის მოცულობაზე.

ვინაიდან წნევა პროპორციულია მოლეკულების კონცენტრაციისა (p = nkT), ამ განმარტებიდან გამომდინარეობს, რომ გაჯერებული ორთქლის წნევა არ არის დამოკიდებული მის მიერ დაკავებულ მოცულობაზე.

pH წნევა n წყვილი, რომელშიც სითხე წონასწორობაშია მის ორთქლთან, ე.წ გაჯერებული ორთქლის წნევა.

გაჯერებული ორთქლის შეკუმშვისას უფრო და უფრო მეტი ის გადადის თხევად მდგომარეობაში. მოცემული მასის სითხე უფრო მცირე მოცულობას იკავებს, ვიდრე იმავე მასის ორთქლს. შედეგად, მუდმივი სიმკვრივის ორთქლის მოცულობა მცირდება.

გაჯერებული ორთქლის გაზის კანონები უსამართლოა (ნებისმიერი მოცულობისთვის მუდმივ ტემპერატურაზე, გაჯერებული ორთქლის წნევა იგივეა). ამავდროულად, გაჯერებული ორთქლის მდგომარეობა საკმაოდ ზუსტად არის აღწერილი მენდელეევ-კლაპეირონის განტოლებით.

უჯერი ორთქლი

> თუ ორთქლი მუდმივ ტემპერატურაზე თანდათან შეკუმშულია და მისი გადაქცევა სითხეში არ ხდება, მაშინ ასეთ ორთქლს ე.წ. უჯერი.

მოცულობის შემცირებით (ნახ. 11.1), უჯერი ორთქლის წნევა იზრდება (ნაწილი 1-2), ისევე როგორც წნევა იცვლება იდეალური გაზის მოცულობის შემცირებით. გარკვეული მოცულობის დროს ორთქლი გაჯერებულია და შემდგომი შეკუმშვით იქცევა სითხეში (სექცია 2-3). ამ შემთხვევაში, გაჯერებული ორთქლი უკვე იქნება სითხის ზემოთ.

როგორც კი მთელი ორთქლი გადაიქცევა სითხეში, მოცულობის შემდგომი შემცირება გამოიწვევს წნევის მკვეთრ მატებას (თხევადი შეკუმშვადია).

თუმცა, ორთქლი არ გადაიქცევა სითხეში ნებისმიერ ტემპერატურაზე. თუ ტემპერატურა გარკვეულ მნიშვნელობას აღემატება, მაშინ როგორც არ უნდა შევკუმშოთ აირი, ის არასოდეს გადაიქცევა სითხეში.

>მაქსიმალური ტემპერატურა, რომლის დროსაც ორთქლი კვლავ შეიძლება გადაიქცეს სითხეში, ეწოდება კრიტიკული ტემპერატურა.

თითოეულ ნივთიერებას აქვს თავისი კრიტიკული ტემპერატურა, ჰელიუმისთვის T cr = 4 K, აზოტისთვის T cr = 126 K.

მატერიის მდგომარეობას კრიტიკულ ტემპერატურაზე ზემოთ ტემპერატურაზე ეწოდება გაზი; კრიტიკულზე დაბალ ტემპერატურაზე, როდესაც ორთქლს აქვს შესაძლებლობა გადაიქცეს სითხეში, - ბორანი.

გაჯერებული და უჯერი ორთქლის თვისებები განსხვავებულია.

გაჯერებული ორთქლის წნევის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე.

გაჯერებული ორთქლის მდგომარეობა, როგორც გამოცდილება გვიჩვენებს, დაახლოებით აღწერილია იდეალური აირის მდგომარეობის განტოლებით (10.4), ხოლო მისი წნევა განისაზღვრება ფორმულით.

r n. n = nkT. (11.1)

ტემპერატურის მატებასთან ერთად წნევა მატულობს

ვინაიდან გაჯერებული ორთქლის წნევა არ არის დამოკიდებული მოცულობაზე, შესაბამისად, ეს დამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე.

თუმცა, წნევის pH-ის დამოკიდებულება. n ტემპერატურაზე T, ნაპოვნი ექსპერიმენტულად, არ არის პირდაპირპროპორციული, როგორც იდეალურ აირში მუდმივი მოცულობით. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რეალური გაჯერებული ორთქლის წნევა უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე იდეალური აირის წნევა (ნახ. 11.2, მრუდის AB მონაკვეთი). ეს ცხადი ხდება, თუ იდეალური გაზის იზოქორებს A და B წერტილებში (ჩაწყვეტილი ხაზები) გავატარებთ. Რატომ ხდება ეს?

როდესაც სითხე თბება დახურულ ჭურჭელში, სითხის ნაწილი იქცევა ორთქლად. შედეგად, ფორმულის მიხედვით (11.1), გაჯერებული ორთქლის წნევა იზრდება არა მხოლოდ სითხის ტემპერატურის ზრდის გამო, არამედ ორთქლის მოლეკულების კონცენტრაციის (სიმკვრივის) ზრდის გამო.

ძირითადად, წნევის მატება ტემპერატურის მატებასთან ერთად განისაზღვრება ზუსტად კონცენტრაციის ზრდით. იდეალური გაზისა და გაჯერებული ორთქლის ქცევაში მთავარი განსხვავება ისაა, რომ როდესაც იცვლება ორთქლის ტემპერატურა დახურულ ჭურჭელში (ან როდესაც მოცულობა იცვლება მუდმივ ტემპერატურაზე), იცვლება ორთქლის მასა.

რატომ არის გაჯერებული ორთქლის წნევის ცხრილები ტემპერატურის წინააღმდეგ და არ არის გაზის წნევის ცხრილები ტემპერატურის წინააღმდეგ?

სითხე ნაწილობრივ იქცევა ორთქლად, ან, პირიქით, ორთქლი ნაწილობრივ კონდენსირდება. იდეალური გაზით მსგავსი არაფერი ხდება.

როდესაც მთელი სითხე აორთქლდება, ორთქლი, შემდგომი გახურებისას, შეწყვეტს გაჯერებას და მისი წნევა მუდმივ მოცულობაზე გაიზრდება აბსოლუტური ტემპერატურის პირდაპირპროპორციულად (იხ. ნახ. 11.2, BC მრუდის მონაკვეთი).

მდუღარე.

სითხის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება აორთქლების სიჩქარე. ბოლოს სითხე ადუღებას იწყებს. ადუღებისას სწრაფად მზარდი ორთქლის ბუშტები წარმოიქმნება სითხის მთელ მოცულობაში, რომლებიც ზედაპირზე ცურავს.

მდუღარე- ეს არის აორთქლების პროცესი, რომელიც ხდება სითხის მთელ მოცულობაში დუღილის წერტილში.

რა პირობებში იწყება დუღილი?

როგორ იხარჯება დუღილის დროს სითხეში მიწოდებული სითბო მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის თვალსაზრისით?

სითხის დუღილის წერტილი მუდმივი რჩება. ეს იმიტომ ხდება, რომ სითხეში მიწოდებული მთელი ენერგია იხარჯება მის ორთქლად გადაქცევაზე.

სითხეში ყოველთვის არის გახსნილი აირები, რომლებიც გამოიყოფა ჭურჭლის ფსკერზე და კედლებზე, ასევე სითხეში შეჩერებულ მტვრის ნაწილაკებზე, რომლებიც აორთქლების ცენტრებია. ბუშტების შიგნით თხევადი ორთქლები გაჯერებულია. ტემპერატურის მატებასთან ერთად ორთქლის წნევა მატულობს და ბუშტები ზომაში იზრდება. გამაძლიერებელი ძალის მოქმედებით, ისინი ცურავს ზემოთ. თუ სითხის ზედა ფენებს აქვს დაბალი ტემპერატურა, მაშინ ორთქლი კონდენსირდება ამ ფენებში ბუშტებში. წნევა სწრაფად ეცემა და ბუშტები იშლება. ნგრევა იმდენად სწრაფია, რომ ბუშტის კედლები შეჯახებისას წარმოქმნის რაღაც აფეთქებას. ამ მიკროაფეთქებებიდან ბევრი ქმნის დამახასიათებელ ხმაურს. როდესაც სითხე საკმარისად თბება, ბუშტები წყვეტენ და ცურავს ზედაპირზე. სითხე ადუღდება.

გაჯერების ორთქლის წნევის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე ხსნის, თუ რატომ არის დამოკიდებული სითხის დუღილის წერტილი მის ზედაპირზე არსებულ წნევაზე. ორთქლის ბუშტი შეიძლება გაიზარდოს, როდესაც მასში გაჯერებული ორთქლის წნევა ოდნავ აღემატება სითხეში წნევას, რაც არის სითხის ზედაპირზე ჰაერის წნევის ჯამი (გარე წნევა) და თხევადი სვეტის ჰიდროსტატიკური წნევა.

ყურადღება მივაქციოთ იმ ფაქტს, რომ სითხის აორთქლება ასევე ხდება დუღილის წერტილზე დაბალ ტემპერატურაზე, მაგრამ მხოლოდ სითხის ზედაპირიდან, ხოლო დუღილის დროს ორთქლის წარმოქმნა ხდება სითხის მთელ მოცულობაში.

დუღილი იწყება ტემპერატურაზე, რომლის დროსაც ბუშტებში გაჯერების ორთქლის წნევა უთანაბრდება და ოდნავ აღემატება წნევას სითხეში.

რაც უფრო დიდია გარე წნევა, მით უფრო მაღალია დუღილის წერტილი.

ასე რომ, ორთქლის ქვაბში 1,6 10 6 Pa ზეწოლის დროს წყალი არ დუღს 200 °C ტემპერატურაზეც კი. სამედიცინო დაწესებულებებში ჰერმეტულად დალუქულ ჭურჭელში - ავტოკლავებში (სურ. 11.3), წყალი ასევე დუღს მაღალი წნევით. ამიტომ სითხის დუღილის წერტილი 100 °C-ზე ბევრად მაღალია. ავტოკლავები გამოიყენება, მაგალითად, ქირურგიული ინსტრუმენტების სტერილიზაციისთვის, საჭმლის მომზადების დასაჩქარებლად (წნევის გაზქურის), საკვების შესანარჩუნებლად და ქიმიური რეაქციების განსახორციელებლად.

პირიქით, გარე წნევის შემცირებით, ჩვენ ვამცირებთ დუღილის წერტილს.

კოლბიდან ჰაერისა და წყლის ორთქლის ამოტუმბვით, შეგიძლიათ წყლის ადუღება ოთახის ტემპერატურაზე. მთებზე ასვლისას ატმოსფერული წნევა იკლებს, ამიტომ დუღილის წერტილი იკლებს. 7134 მ სიმაღლეზე (ლენინის მწვერვალი პამირში), წნევა არის დაახლოებით 4 10 4 Pa ​​(300 მმ Hg). წყალი იქ დუღს დაახლოებით 70°C-ზე. ამ პირობებში ხორცის მოხარშვა შეუძლებელია.

თითოეულ სითხეს აქვს თავისი დუღილის წერტილი, რაც დამოკიდებულია სითხის თვისებებზე. იმავე ტემპერატურაზე, სხვადასხვა სითხეების გაჯერების ორთქლის წნევა განსხვავებულია.

მაგალითად, 100 ° C ტემპერატურაზე, გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევაა 101,325 Pa (760 მმ Hg), ხოლო ვერცხლისწყლის ორთქლი მხოლოდ 117 Pa (0.88 mm Hg). ვინაიდან დუღილი ხდება იმავე ტემპერატურაზე, რომლის დროსაც გაჯერებული ორთქლის წნევა უდრის გარე წნევას, წყალი ადუღდება 100 ° C ტემპერატურაზე, მაგრამ ვერცხლისწყალი არა. მერკური ნორმალურ წნევაზე 357°C-ზე დუღს.