Tlak sytých par

Molekuly páry jsou v neustálém chaotickém pohybu podobně jako molekuly plynu. Z nárazů molekul páry na stěny nádoby vzniká také tlak páry na stěny nádoby. Páry jsou neviditelné, rozpínavé a stlačitelné jako plyny. Přesto se však syté páry, jak ukážeme pokusem, liší podstatně od plynů: pro syté páry neplatí ani zákon Boyleův-Mariottův (závislost tlaku sytých par na objemu), ani zákon Gay-Lussacův (závislost tlaku sytých par na teplotě), tedy ani stavová rovnice ideálního plynu.

Pokus.

Abychom odstranili vliv vzduchu, budeme vyšetřovat vypařování do uzavřeného vzduchoprázdného prostoru a pozorovat tlak čistých par, nesmíšených se vzduchem. Barometrickou trubici naplníme glycerinem a ponoříme otevřeným koncem do širšího a vyššího válce, naplněného rovněž glycerinem. Výška sloupce glycerinu ve svisle stojící trubici měří barometrický tlak b, nad glycerinem je vakuum. Nato provedeme opět tento pokus, přičemž použijeme druhou trubici, kterou nenaplníme zcela glycerinem, nýbrž zbytek doplníme éterem. Po převrácení trubice vypluje éter na povrch glycerinu a začne se rychle vypařovat do vakua. Tlakem éterových par klesne sloupec glycerinu v trubici. Rozdíl horních hladin glycerinu v obou trubicích udává přímo tlak sytých par p. Tento pokus dokazuje existenci tlaku sytých par.

Pokus.

Barometrickou trubici zasuneme ke dnu válce. Tím se zmenší objem sytých par, avšak výška glycerinového sloupce b - p se tím nezmění: nezmění se tedy ani tlak sytých par p. Vysuneme-li obráceně trubici nahoru, objem sytých par roste, avšak tlak p zůstává nezměněný.


Při stálé teplotě nezávisí tlak sytých par na objemu pro syté páry neplatí zákon Boyleův-Mariottův. Syté páry nejsou "pružné". Hustota syté páry rovněž nezávisí na objemu.

Výklad plyne snadno z molekulárně kinetické teorie. Zvětší-li se objem, klesne na okamžik tlak páry; tím se zmenší počet molekul, které se vracejí do kapaliny, zatímco počet molekul z kapaliny unikajících zůstal stejný. Kapalina se vypařuje rychleji než její páry kapalní, až se zase objeví dynamická rovnováha a původní tlak páry. Při zmenšení objemu pak přebytečná pára zkapalní.

Vyčkejte prosím, obrázek se načítá!

Nyní - "Jak ovlivňuje vzduch nad kapalinou tlak sytých par?" Provedeme následující pokus. K jednomu otvoru woulfické láhve připojíme otevřený rtuťový manometr. Tlak vzduchu v láhvi je rovný vnějšímu barometrickému tlaku, rtuť je v obou ramenech manometru ve stejné výši. Druhým otvorem vpravíme do láhve trochu éteru a otvor uzavřeme. V láhvi vzniknou brzy syté páry éteru, rtuť v manometru vystoupí, rozdíl hladin ukazuje tlak sytých par éteru. Tímto pokusem zjistíme, že tlak sytých par ve vzduchu je stejný jako tlak sytých par ve vakuu.


Vzduch zpomaluje rychlost vypařování, ale nemá vliv na konečný stav. Při nasycení (v okamžiku dynamické rovnováhy) je tlak par stejný jako při vypařování do vakua.


Pokračovat

Obsah

Úvodní rozdělení