Давление насыщенного пара

Давление насыщенного пара — одна из характеристик вещества. Для различных веществ это давление, как правило, различно. Вещества с малым значением этой величины при нормальных условиях являются твердыми или жидкими; с большим значением — газообразными. При средних значениях вещество является либо легкоиспаряющейся жидкостью, либо легко сжижающимся газом.

Ртуть 0,0002 Эфир 59,7
Вода (при 0 °С) 2,3 Вода (при 100 °С) 101,3
Спирт 5,9 Фреон 570
Таблица 1. Давление насыщенных паров в кПа

Число молекул, вылетающих с единицы площади поверхности жидкости за одну секунду, зависит от температуры жидкости. Число молекул, возвращающихся из пара в жидкость, зависит от концентрации молекул пара и от средней скорости их теплового движения, которая определяется температурой пара. Отсюда следует, что для данного вещества концентрация молекул пара при равновесии жидкости и ее пара определяется их равновесной температурой. Установление динамического равновесия между процессами испарения и конденсации при повышении температуры происходит при более высоких концентрациях молекул пара. Так как давление газа (пара) определяется его концентрацией и температурой, то можно сделать вывод: давление насыщенного пара p0 данного вещества зависит только от его температуры и не зависит от объема. Поэтому изотермы реальных газов на плоскости (pV) содержат горизонтальные участки.

Модель 1. Испарение и конденсация

Изотермы идеального и реального газов различаются:

Рис. 1. Изотермы идеального и реального газов

Насыщенным называется газ, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью. В этом состоянии число вылетающих из жидкости молекул равно числу, вернувшихся обратно в жидкость. Давление насыщенного пара не зависит от его объема и сложным образом зависит от температуры, причем с увеличением температуры оно увеличивается.

Рис. 2. Зависимость давления насыщенного пара от обьема и температуры