蒸気の熱物性

水とカップは長時間立っているときは、その後、最終的にはその中のすべての水は、単純に蒸発します。 この記事では、私たちはなぜこれが起こっているについて話、および蒸気の性質を議論します。

蒸発と凝縮

同じ温度での水の分子が異なる速度で移動しています。 もちろん、それらのほとんどは、スピードの共通の価値観を共有するが、これらの指標のいくつかはかなり異なっています。

これらの条件の下で、最速の分子の一つは、水の自由表面に到達することを起こります。

水の自由表面は、 - 流体が空気と接触している境界です。 分子の速度に戻ってきた後、他の遅く、分子の魅力を克服することができ、かつ水自体を残すために。 このプロセスは、蒸発と呼ばれています。 水から出発分子が蒸気に変換されます。 今、私たちは用語に来ます。

蒸発-水を蒸気に変換します。 このプロセスは、空気との界面で行うことができます。

プロパティの 蒸気は、 一定期間後に分子が水に再び有効にすることができるように暗示します。 これを結露といいます。

結露-蒸発とは逆の現象。

動的平衡

プロパティ蒸気は多様で、そして今、私たちはこれらのいずれかについてお話します。

以前、我々は、分子が液体から離れたときにどうするかを議論しますが、例では、オープンウォーターカップにつながるされています。 今カップがしっかりと閉じている場合は何が起こるかを検討してください。 この場合には、水の蒸気密度が上昇します。 このため、粒子がこの気化プロセスに起因する低下する空気との境界を残して互いに干渉する。 水に再度変換される分子の対の蓄積量に起因は大きくなるであろうので、同時にそれは、凝縮の速度を増加させるであろう。

遅かれ早かれ、状況において、凝縮速度は蒸発速度に等しくなります。 水と蒸気のこれらの特性が呼び出される- 動的平衡。

動的平衡 - 場合、同一時刻である、水蒸気になっている分子の数は、分子の数は、バック水に合格しているに等しいです。 このことから、水の量が減少するだけでなく、蒸気の量ではないだろうということになります。 これは、カップルが「飽和」になることを意味します。

飽和蒸気-彼が来たから、水との動的平衡にあるとき、これはあります。 同様に、動的平衡の状態ではない蒸気は、不飽和と呼ばれます。

特性は、その意味するもの蒸気の飽和蒸気が常に飽和より圧力および密度の大きい値を有します。 これは、蒸気圧の最大値と密度ので、そうです。 物理学では、これらの値は、p及び_nρnは、それぞれとして示されています。

飽和蒸気の性質

蒸気の状態での状態と同じ方程式によって記述することができることは、上記の情報から、以下の 理想気体。 少なくとも密度と圧力との関係が観察されます。

このため、少なくとも水と蒸気驚くべき、のプロパティ、。 理想気体の蒸気類似の事実は、実験により確認されています。 蒸気の特性が理想気体のものとは著しく異なるため顕著です。 これは、それらの間の主な違いをリストする必要があります。

温度に対する密度依存性

これは、最初に発言をすると、単語「スチーム」を使用して、それは「飽和蒸気」を意味していると言うべきです。 したがって、蒸気の熱特性は、同じ温度での密度は体積に依存しないことを意味します。 このように、あなたはいくつかの時間のために密閉された容器、蒸気密度の増加で人工的な圧力を作成する場合。 そして、結露を加速し、時には蒸発プロセスを超えています。 それは動的平衡が起こるなくなるまでこれが継続されます。 通常のその出現密度が再び。

同じことは、あなたが圧力を下げる場合、蒸気密度の増加のみが減少することになるが起こります。 これは、蒸発の加速のために起こります。 しかし、このプロセスは、すべてのプロセスの完全な正常化に進みます。

同様に決して蒸気量は、その圧力に影響を与えます。 量が影響を受けると密度されていないためです。 式の密度及び圧力 - この場合の逆数。 このことからも、この判断に従います。

密度に及ぼす温度の影響

水の熱物性は、蒸気は、一つと発熱密度が増加し、温度が低下下水を同量のために、逆に、低下していることを意味しています。

温度が上昇すると、蒸発プロセスが大幅に増加します。 そして、前の例のように、動的平衡があるため、過剰な蒸発の、のみしばらくの間、妨害されます。 遅かれ早かれ、蒸発と凝縮のプロセスが再び正規化。

温度が下がると同様に起こります。 それは2間のバランスがあるまで、この方法でのみ、その時までに発生する蒸発と凝縮の速度が低下します。 しかし、もちろん、それは蒸気のはるかに小さい数が付属しています。

これに基づき、我々はチャールズ飽和蒸気の法律が動作しないと言うことができます。 だから、水の加熱と冷却はその質量が変更されるため、それはであり、これは、今度は、関数が直線的でないことを意味します。

温度に対する圧力の依存性

このテーマを続けると、それはもう一つの依存関係を言及する価値があります。 温度の上昇に伴って、蒸気圧が数倍速く増加するという事実。 実際には、この依存性は密度で観察されたが、この結論は、密度と圧力という事実である - 式に関連する値。

指数関数的な依存性によって提供されるような温度依存性の圧力は、理想気体の法則から区別することは不可能です。

空気湿度

それはについて話をする時間だ 湿度。 空気は 、それは蒸気が含まれている場合、ウェットと呼ばれます。 そしてもちろん、この依存性は正比例していること。 それはペアが、湿った空気よりである、です。

「絶対湿度」の概念もある-空気の圧力が蒸気圧に等しいとき現象が作成されます。 しかし、この現象は、蒸気密度で動作します。

相対湿度は 、温度が同じであると仮定すると、飽和蒸気圧の空気中の絶対湿度の比です。

乾湿計 - 湿度を測定する装置。 これは、湿った布で包まれている一方のみ2つの温度計、から成ります。 その動作原理は、組織蒸発の低湿度は、温度計が重要な冷却に包まれたため、これに、急速に進行することがあります。 そこで、2つのデバイス間の測定値の差があります。 したがって、すでに非常に湿度を算出しました。