Насыщенный пар
Насыщенный пар — это пар, который находится в динамическом равновесии с жидкостью или твёрдым веществом. В таком состоянии испарение и обратная конденсация происходят одновременно и с одинаковыми скоростями.
Как возникает равновесие
В закрытом сосуде часть молекул жидкости покидает её поверхность — происходит парообразование. Одновременно молекулы пара возвращаются в жидкость: это конденсация. Сначала испарение преобладает, поэтому количество пара растёт. Затем конденсация усиливается, и наступает динамическое равновесие: число молекул, покидающих жидкость за время, в среднем равно числу возвращающихся.
Здесь \(p_{\text{нас}}\) — давление насыщенного пара, а \(T\) — абсолютная температура. При повышении температуры давление насыщенного пара увеличивается: молекулы движутся быстрее и чаще покидают поверхность жидкости.
В закрытой колбе с водой через некоторое время устанавливается насыщенный водяной пар. Если температура колбы постоянна, добавление небольшого количества воды не увеличит давление пара: равновесие просто восстановится. При нагревании давление насыщенного пара возрастёт.
Насыщенный пар не означает «пар с очень высокой температурой». Насыщенность определяется равновесием при данной температуре. Если пара меньше, чем может существовать в равновесии, его называют ненасыщенным. В открытом пространстве пар часто не успевает достичь насыщения, потому что рассеивается.
Что произойдёт с давлением насыщенного пара над водой в закрытом сосуде при постоянной температуре, если добавить немного воды?
Главное
- Насыщенный пар находится в динамическом равновесии с жидкостью или твёрдым веществом.
- При данной температуре его давление определяется температурой и не зависит от количества жидкости, пока жидкость присутствует.
- При нагревании давление насыщенного пара возрастает; ненасыщенный пар равновесия ещё не достиг.