Suyuqlikning to’yingan bug’ bosimi

1.2 Suyuqlikning to`yingan bug` bosimi
To'yingan bug '
Toʻyingan bugʻ - suyuqlik (yoki qattiq jism) bilan bir xil kimyoviy tarkibga ega va u bilan termodinamik muvozanatda boʻlgan bugʻ. Suyuqlik bilan uning toʻyingan bugʻi oʻrtasida dinamik muvozant mavjud: vaqt birligi ichida suyuklikdan chiqayotgan bugʻ molekulalari soni shu vaqt ichida suyuqlikka qaytib tushayotgan bugʻ molekulalari soniga teng . Suyuqlikning bugʻ bilan termodinamik muvozanatda boʻlish temperaturasi va bosimida har bir bosimga Toʻyingan bugʻ temperaturasining aniq qiymati toʻgʻri keladi. Toʻyingan bugʻ bosimining temperaturaga bogʻliqligini ifodalovchi egri chiziq qaynash (yoki kondensatlanish) temperaturasining bosimga bogʻliqligini ham ifodalaydi. Suyuqlik bilan toʻyingan bugʻning zichliklari ham bir-biriga bogʻliq. Temperaturaning ortishi bilan toʻyingan bugʻ bosimi va zichligi ortadi, suyuqlikning zichligi esa kamayadi.Suyuqliklar bug'lanadi. Agar biz stolga bir tomchi suv va simobni qo'ysak (shunchaki uyda bunday qilmang!), tomchilar asta-sekin yo'qolishini kuzatishimiz mumkin - ular bug'lanadi. Ba'zi suyuqliklar tezroq bug'lanadi, boshqalari esa sekinroq. Suyuqlikning bug'lanishi jarayoni bug'lanish deb ham ataladi. Bug'ni suyuqlikka aylantirishning teskari jarayoni - bu kondensatsiya. Bu ikki jarayonni tasvirlaydi fazali o'tish - moddalarning birlashuv holatidan boshqasiga o'tish jarayoni:bug'lanish (suyuqlikdan gaz holatiga o'tish); kondensatsiya (gaz holatidan suyuq holatga o'tish); desublimatsiya (suyuq holatdan chetga chiqib, gaz holatidan qattiq holatga o'tish); sublimatsiya, bu shuningdek sublimatsiya (suyuqlikni aylanib o'tib, qattiq holatdan gaz holatiga o'tish).
Qanday qilib to'yingan va to'yinmagan bug' hosil bo'ladi. Biz tajriba qilishni davom ettiramiz va suyuqlik - suvni, masalan, ochiq idishga quyamiz va unga bosim o'lchagichni ulaymiz. Ko'zga ko'rinmas, idishda bug'lanish paydo bo'ladi. Barcha suyuq molekulalar doimiy harakatda. Ba'zilar shunchalik tez harakat qiladiki, ularning kinetik energiyasi suyuqlik molekulalarini bir-biriga bog'lab turadigan energiyadan kuchliroqdir. Suyuqlikni tark etgandan so'ng, bu molekulalar kosmosda tasodifiy siljishda davom etadilar, ularning aksariyati unda tarqab ketgan - bu shunday to'yinmagan bug'. Suyuqlikka faqat ozgina qismi qaytadi. Agar biz tomirni yopib qo'ysak, bug 'molekulalari asta-sekin tobora ko'payib boradi. Va ulardan ko'pi suyuqlikka qaytadi. Bu bug` bosimini oshiradi. Bu tomirga ulangan bosim o'lchagichni o'rnatadi. Biroz vaqt o'tgach, suyuqlikdan chiqadigan va unga qaytadigan molekulalar soni tenglashadi. Bug` bosimi o'zgarishni to'xtatadi. Natijada bug` bilan to'yinganlik suyuq bug` tizimining termodinamik muvozanati o'rnatiladi. Ya'ni bug'lanish va kondensatsiya teng bo'ladi.
Suyuqlik cheklangan hajmga bug'langanda, teskari jarayon ham bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi, ya'ni suyuqlanish hodisasi. Suyuqlik ustidagi bo'shliq bug'langanda va bug 'bilan to'ldirilsa, bug'lanishning intensivligi pasayadi va teskari jarayonning intensivligi ortadi. Bir nuqtada, kondensatsiya tezligi bug'lanish tezligiga teng bo'lganda, tizimda dinamik muvozanat paydo bo'ladi. Bu holatda suyuqlikni tark etadigan molekulalar soni unga qaytib keladigan molekulalar soniga teng bo'ladi. Binobarin, molekulalarning maksimal soni bu muvozanat holatida bug 'bo'shlig'ida bo'ladi. Bu holatdagi bug' maksimal zichlikka ega va deyiladi. boy. To'yingan bug 'u hosil bo'lgan suyuqlik bilan muvozanatda ekanligi tushuniladi. To'yingan bug'ning harorati uning bosimiga bog'liq bo'lib, u qaynash jarayoni sodir bo'lgan muhitning bosimiga teng. Doimiy haroratda to'yingan bug' hajmining oshishi bilan ma'lum miqdordagi suyuqlik bug'ga o'tadi, doimiy haroratda hajmning pasayishi bilan bug 'suyuqlikka o'tadi, lekin birinchi va ikkinchi hollarda , bug bosimi doimiy bo'lib qoladi.
Quruq to'yingan bug` barcha suyuqlikni bug'lantirish orqali olinadi. Quruq bug'ning hajmi va harorati bosim funktsiyasidir. Natijada, quruq bug'ning holati bitta parametr, masalan, bosim yoki harorat bilan belgilanadi.
Nam to'yingan bug`, suyuqlikning to'liq bug'lanishi natijasida paydo bo'lgan, yavl. bug'ning suyuqlikning eng kichik tomchilari bilan aralashmasi, uning massasi bo'ylab teng ravishda taqsimlanadi va unda suspenziyada bo'ladi.
Quruq bug'ning nam bug'dagi massa ulushi quruqlik darajasi yoki massa bug’ miqdori va x bilan belgilanadi. Nam bug 'dagi suyuqlikning massa ulushi namlik darajasi va y bilan belgilanadi. Shubhasiz, y=1-x. Quruqlik darajasi va namlik darajasi birlik kasrlarida yoki foizlarda ifodalanadi.Quruq bug 'uchun x=1, suv uchun x=0. Bug 'hosil qilish jarayonida bug'ning quruqlik darajasi asta-sekin noldan birgacha oshadi. Quruq bug'ga doimiy bosimda issiqlik berilsa, uning harorati ortadi. Bu jarayonda hosil bo'lgan bug' deyiladi haddan tashqari qizib ketgan.O'ta qizdirilgan bug'ning solishtirma hajmi to'yingan bug'ning solishtirma hajmidan katta bo'lgani uchun (chunki p=const, tper>tn), qizdirilgan bug'ning zichligi to'yingan bug'ning zichligidan kichikdir. Shuning uchun, qizib ketgan bug ' to'yinmagan. O'zlari tomonidan jismoniy xususiyatlar o'ta qizigan bug' ideal gazlarga yaqinlashadi.
Bug'lanish moddaning suyuq holatdan gazsimon holatga o'tish bosqichidir.
Molekulyar kinetik nazariya bu jarayonni kinetik energiyasi suyuq moddaning qolgan molekulalari bilan bog'lanish energiyasidan katta bo'lgan molekulalarning suyuqlik yuzasidan asta-sekin harakatlanishi bilan izohlanadi. Bug'lanish natijasida qolgan molekulalarning o'rtacha kinetik energiyasi pasayadi, bu esa o'z navbatida suyuqlik haroratining pasayishiga olib keladi, agar unga qo'shimcha tashqi energiya manbai berilmasa.
Kondensatsiya- bu moddaning gaz holatidan suyuq holatga o'tish bosqichidir (bug'lanishning teskarisi bo'lgan jarayon). Kondensatsiya paytida bug 'molekulalari yana suyuqlik holatiga qaytadi.
Bug'lanish va kondensatsiya modeli.
Agar suyuqlik yoki gazni o'z ichiga olgan idish tiqilib qolsa, unda bu holda uning tarkibi dinamik muvozanatda bo'lishi mumkin, ya'ni. kondensatsiya va bug'lanish jarayonlarining tezligi bir xil bo'ladi (ko'p molekulalar bug'dan qaytib kelganda suyuqlikdan bug'lanadi). Bunday tizim ikki fazali tizim deb ataladi.