Presiune de vapori
De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Presiunea de vapori este valoarea presiunii la care coexistă faza gazoasă şi faza lichidă sau solidă a unei substanţe, la o temperatură dată. Presiunea de vapori depinde de natura substanţei şi de temperatură.
[modifică] Presiunea de vapori în sisteme închise
Substanţele pot prezenta patru stări de agregare: solidă, lichidă, gazoasă şi plasmă. În stare gazoasă, substanţele pot exista sub formă de vapori sau de gaz.
Gazul este forma sub care se prezintă faza gazoasă a unei substanţe la temperaturi peste temperatura critică.
Vaporii sunt forma sub care se prezintă faza gazoasă a unei substanţe la temperaturi sub temperatura critică.
La temperatură constantă, într-un sistem închis parţial umplut cu lichid se realizează în mod spontan o stare de echilibru între faza lichidă şi cea gazoasă. În starea de echilibru, numărul de molecule ce se vaporizează este egal cu numărul de molecule ce se lichefiază. Vaporii aflaţi în echilibru de fază cu lichidul se numesc vapori saturanţi, presiunea de vapori atingând în acest caz valoarea sa maximă Pm, numită presiune de saturaţie a vaporilor.
La temperatură constantă, presiunea de saturaţie a vaporilor este constantă şi nu depinde de volumul recipientului în care se află substanţa. Dacă volumul se măreşte, o parte din lichid se evaporă, şi presiunea de vapori nu se modifică, atâta timp cât mai există lichid. Când lichidul trece în totalitate în fază gazoasă, atunci nu se mai măsoară presiunea de vapori, ci presiunea gazului. (Dacă volumul continuă să se mărească, gazul suferă o transformare izotermă, iar presiunea gazului scade sub valoarea presiunii de saturaţie). Dacă volumul se micşorează, o parte din vapori se condensează, şi presiunea de vapori nu se modifică. Procesul de condensare se produce doar sub o anumită temperatură, numită temperatură critică.
Dacă în sistem se găsesc mai multe substanţe, presiunea măsurată în faza gazoasă este suma presiunilor parţiale ale substanţelor din sistem (legea presiunilor parţiale a lui Dalton, pentru gazele ideale):
[modifică] Presiunea vaporilor de apă
Existenţa echilibrului termodinamic dintre apă şi vaporii de apă, va deveni presiunea o funcţie a temperaturii:
- p = ps(T)
Presiunea aceasta dependentă de temperatură şi de specificul substanţei este numit presiunea vaporilor, putând fi observat în graficul alăturat curba presiunii, care se termină într-un punct critic.
La ridicarea temperaturii creşte presiunea şi densitatea vaporilor în aceeaşi măsură scade densitatea lichidului. Proprietatea apei şi vaporilor prin creşterea continuă a temperaturii vor deveni tot mai asemănătoare, până la punctul critic când va deveni identică, când va exista o singură fază (vezi figura alăturată). La apropierea de punctul critic dispare căldura de evaporare apărând fluctuaţii a densităţii, care poate fi recunoscut prin o opalescenţă critică.
