inlärningsmål
- definiera ångtryck.
- beskriv förhållandet mellan de intermolekylära krafterna i en vätska och dess ångtryck.
- beskriv förhållandet mellan ångtrycket hos en vätska och temperatur.
exempel
vad får denna leksak att röra sig?
dricka anka är en leksak som många barn (och vuxna) njuta av att leka med., Du kan se dricka anka i aktion i videon på länken nedan:
rörelsen av anka illustrerar en fysisk princip som kallas ångtryck. När ångtrycket ändras rör sig vätskan i ankan upp och ner, vilket gör att ankan rör sig.
ångtryck
När en delvis fylld behållare med vätska är förseglad med ett stopp, förångas vissa flytande molekyler vid ytan i ångfasen ., Ångmolekylerna kan emellertid inte fly från behållaren och så efter en viss tid når utrymmet ovanför vätskan en punkt där det inte kan hålla några fler ångmolekyler. Nu kondenserar några av ångmolekylerna tillbaka till en vätska. Systemet når den punkt där avdunstningshastigheten är lika med kondensationshastigheten (se figur nedan ). Detta kallas en dynamisk jämvikt mellan flytande och ångfaser.
figur 13.10
jämvikt mellan vätskefas och ångfas.,
en dynamisk jämvikt kan illustreras med en ekvation med en dubbelpil, vilket innebär att reaktionen sker i båda riktningarna och i samma takt.
den främre riktningen representerar förångningsprocessen, medan den omvända riktningen representerar kondensationsprocessen.
eftersom de inte kan fly från behållaren utövar ångmolekylerna ovanför vätskans yta ett tryck på behållarens väggar., Ångtrycket är ett mått på presuren (kraft per enhetsområde) som utövas av en gas över en vätska i en sluten behållare. Ångtryck är en egenskap hos en vätska baserad på styrkan hos dess intermolekylära krafter. En vätska med svaga intermolekylära krafter avdunstar lättare och har ett högt ångtryck. En vätska med starkare intermolekylära krafter avdunstar inte lätt och har därmed ett lägre ångtryck. Dietyleter är till exempel en nonpolär vätska med svaga dispersionsstyrkor. Dess ångtryck vid 20°C är 58.96 kPa., Vatten är en polär vätska vars molekyler lockas till varandra genom relativt stark vätebindning. Ångtrycket av vatten vid 20°C är endast 2,33 kPa, långt mindre än för dietyleter.
ångtryck och temperatur
ångtrycket är beroende av temperaturen. När vätskan i en sluten behållare upphettas, släpper fler molekyler ut vätskefasen och avdunstar. Det större antalet ångmolekyler slår behållarens väggar oftare, vilket resulterar i en ökning av trycket., Tabellen nedan visar temperaturberoende av ångtrycket hos tre vätskor.
Observera att temperaturberoende av ångtrycket inte är linjärt. Från 0°C till 80°C, ångtrycket av vatten ökar med 46,73 kPa, medan den ökar med 53,99 kPa i endast en spännvidd av tjugo grader från 80°C till 100 ° C.
viktiga Takeaways
sammanfattning
- ångtryck är ett mått på trycket som utövas av en gas över en vätska i en sluten behållare.
- starka intermolekylära krafter ger en lägre Förångningshastighet och ett lägre ångtryck.,
- svaga intermolekylära krafter ger en högre Förångningshastighet och ett högre ångtryck.
- när temperaturen ökar ökar ångtrycket.
övningar
övning
frågor
använd länken nedan för att svara på följande frågor:
- vilket material har det högsta ångtrycket vid 25°C?
- vilket material har det lägsta ångtrycket vid 25°C?
- vilken enhet används för att mäta ångtryck?
- påverkar vätskans yta ångtrycket?