11.8
في نظام مغلق،عند توازن السائل وبخاره،يحدث التكثيف والتبخّر بنفس السرعة،دون أي تغيير صافي في الكتلة للمرحلتين. الضغط الجزئي،الذي تبذله المرحلة الغازية بتوازن ديناميكي مع سائله،يسمى ضغط البخار. كلما ازداد عدد الجزيئات أثناء مرحلة البخار،يرتفع ضغط البخار أكثر.
وهكذا فإن ضغط البخار بمثابة انعكاس لميل الجزيئات السائلة للهروب إلى مرحلة البخار عند درجة حرارة معينة. وهي كمية قابلة للقياس،تحددها القوى البين جزيئية. يصف التطاير هذا الميل من ناحية نوعية،بناء على ضغط البخار للسوائل تحت الظروف ذاتها.
على سبيل المثال،لنقارن الهكسان والماء،تحت درجة الحرارة ذاتها. لأن قوى التشتت في الهكسان أضعف من الروابط الهيدروجينية القوية الموجودة في الماء،فإن الهكسان يتبخّر أسرع من الماء. في نظام مغلق عند حالة التوازن،يمتاز الهكسان بقوة بخار أعلى منها في الماء:فالهكسان متطاير،بينما الماء غير متطاير.
توزيع الطاقات الحرارية في مرحلة السيولة من وظائف درجة الحرارة. تسخين سائل معين يرفع درجة حرارته،مما يدل على أن الجزيئات تمتلك طاقات حرارية أعلى،والتي بدورها تؤدي إلى سرعة تبخّر أعلى وضغط بخار أعلى. عندما يتساوى ضغط البخار مع الضغط الخارجي،يبدأ السائل بالغليان،وتسمى درجة حرارة حدوث ذلك نقطة الغليان الخاصة بالسائل.
نقطة الغليان الطبيعية لسائل ما هي درجة الحرارة التي يصل عندها ضغط البخار لذلك السائل إلى جو واحد. غير أنه إذا تغير الضغط الخارجي،فسوف يغلي السائل عند درجة حرارة تختلف عن نقطة غليانه الطبيعية. على سبيل المثال،عند مستوى سطح البحر القياسي،حيث يكون الضغط الجوي واحد جو،يغلي الماء عند درجة 100 مئوية.
أما عند الارتفاع أكثر حين يكون الضغط الجوي أقل من واحد جو فتتطلب مرحلة البخار عدد جزيئات أقل لمعادلة الضغط الخارجي المنخفض. وهذا يفسر سبب غليان الماء عند درجة حرارة أقل. في طنجرة الضغط،يحتاج الضغط الخارجي الأعلي إلى مزيد من الجزيئات في مرحلة البخار،وبالتالي يحتاج الماء إلى حرارة أعلى ليغلي.
عندما يتبخر سائل في حاوية مغلقة ، لا يمكن لجزيئات الغاز الهروب. نظرًا لأن جزيئات الطور الغازي تتحرك بشكل عشوائي ، فإنها ستصطدم أحيانًا بسطح المرحلة ال…
2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.