الفيزياء الجزيئية. أبخرة مشبعة وغير مشبعة

لاستخدام معاينة العروض التقديمية ، قم بإنشاء حساب Google (حساب) وقم بتسجيل الدخول: https://accounts.google.com

شرح الشرائح:

بخار مشبع. اعتماد ضغط البخار المشبع على درجة الحرارة. رطوبة. جوسيفا ن. مذكرة التفاهم الثانوية رقم 41 ، ساراتوف

التبخر عملية انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية هي عملية التبخر. تسمى العملية العكسية التكثيف ؛ يحدث التبخر في أي درجة حرارة غير الصفر المطلق ؛ يعتمد معدل تبخر السائل على درجة الحرارة ومساحة السطح المتبخر ونوع السائل والرياح.

الغليان - عملية التبخر التي تحدث خلال حجم السائل. نقطة الغليان هي درجة حرارة السائل التي يكون عندها ضغط بخاره المشبع مساويًا للضغط الخارجي أو أكبر منه. للحفاظ على الغليان ، يجب توفير الحرارة للسائل الذي ينفق على التبخير ، لأن الطاقة الداخلية للبخار أكبر من الطاقة الداخلية لسائل من نفس الكتلة. أثناء عملية الغليان ، تظل درجة حرارة السائل ثابتة.

البخار هو غاز يتكون من جزيئات سائلة متبخرة. المعادلة p \ u003d nkT صحيحة بالنسبة له. الاختلاف الرئيسي في سلوك الغاز المثالي والبخار المشبع: عندما تتغير درجة حرارة البخار في وعاء مغلق (أو عندما تتغير درجة حرارة البخار في وعاء مغلق) يتغير الحجم عند درجة حرارة ثابتة) ، تتغير كتلة البخار. يتحول السائل جزئيًا إلى بخار ، أو على العكس من ذلك ، يتكثف البخار جزئيًا. لا شيء من هذا القبيل يحدث مع الغاز المثالي.

الخاصية الرئيسية للبخار المشبع هي أن ضغط البخار عند درجة حرارة ثابتة لا يعتمد على الحجم. عندما يتبخر كل السائل ، يتوقف البخار ، عند تسخينه ، عن التشبع ويزداد ضغطه عند حجم ثابت بالتناسب المباشر مع درجة الحرارة المطلقة (انظر الشكل 11.1 ، قسم من منحنى BC). ع = nkT

تحت أي ظروف يبدأ الغليان؟ الغازات المذابة موجودة دائمًا في السائل ، والتي يتم إطلاقها في قاع وجدران الوعاء ، وكذلك على جزيئات الغبار العالقة في السائل ، وهي مراكز التبخر. الأبخرة السائلة داخل الفقاعات مشبعة. مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد ضغط البخار ويزداد حجم الفقاعات. تحت تأثير قوة الطفو ، تطفو. يبدأ الغليان عندما يصبح ضغط البخار المشبع داخل الفقاعات مساويًا وأكبر من الضغط الخارجي والضغط الهيدروستاتيكي لعمود السائل.

كلما زاد الضغط الخارجي ، زادت نقطة الغليان. لذلك ، في غلاية بخار عند ضغط يصل إلى 1.6 10 6 باسكال ، لا يغلي الماء حتى عند درجة حرارة 200 درجة مئوية. في المؤسسات الطبية في أوعية محكمة الإغلاق - الأوتوكلاف (الشكل 11.2) ، يغلي الماء أيضًا عند ضغط مرتفع. لذلك ، فإن درجة غليان السائل أعلى بكثير من 100 درجة مئوية. تستخدم الأوتوكلاف لتعقيم الأدوات الجراحية ، إلخ.

عن طريق خفض الضغط الخارجي ، فإننا بذلك نخفض نقطة الغليان. عن طريق ضخ الهواء وبخار الماء من القارورة ، يمكنك جعل الماء يغلي في درجة حرارة الغرفة (الشكل 11.3). عندما تتسلق الجبال ، ينخفض ​​الضغط الجوي ، وبالتالي تقل درجة الغليان. على ارتفاع 7134 م (قمة لينين في بامير) ، يكون الضغط متساويًا تقريبًا (300 مم زئبق). يغلي الماء هناك عند حوالي 70 درجة مئوية. من المستحيل طهي اللحوم في هذه الظروف.

ما هي العملية التي تسمى التبخر؟ ما هي العوامل التي تؤثر على معدل تبخر السائل؟ ما هي العملية التي تسمى التكثيف؟ كيف نفسر عمليات التبخر من وجهة نظر MKT؟ لماذا يصاحب التبخر انخفاض في درجة حرارة السائل؟

5. لماذا لا تتغير درجة حرارة السائل أثناء الغليان ، على الرغم من استمرار السائل في تلقي الطاقة من السخان؟ 6. ما القوة التي ترفع الفقاعات إلى سطح السائل؟ 7. هل يمكن جعل الماء يغلي عند درجة حرارة أقل من 100 درجة مئوية؟

رطوبة الهواء يوجد في الغلاف الجوي للأرض 13 - 15 ألف كيلومتر مكعب من الماء على شكل قطرات وبلورات وبخار ماء. كمية بخار الماء في الهواء تسمى الرطوبة. تتميز الرطوبة بما يلي: الضغط الجزئي (ع) - الضغط الذي سينتج عن بخار الماء إذا كانت جميع الغازات الأخرى غائبة ؛ الرطوبة النسبية (φ) - نسبة الضغط الجزئي ص لبخار الماء الموجود في الهواء عند درجة حرارة معينة إلى ضغط ص لبخار مشبع عند نفس درجة الحرارة

توقعات الطقس تشير إلى قيمة الرطوبة النسبية في المئة! تشير الرطوبة النسبية إلى مدى قرب محتوى بخار الماء في الهواء من التشبع. عند درجة رطوبة نسبية 100٪ ، يوجد بخار ماء مشبع في الهواء. كل من الهواء الجاف المفرط والرطوبة العالية يضران بصحة الإنسان. تتراوح نسبة رطوبة الهواء الأكثر راحة للفرد بين 40-60٪.

خذ إناءً مغلقًا نسكب فيه الماء. جزيئات الهيدروجين ، التي لديها احتياطي كبير من الطاقة ، قادرة على الهروب من سطح الماء إلى الطور الغازي. يمكن لبعض منهم العودة إلى الماء. بمرور الوقت ، يتم إنشاء توازن بين عدد الجزيئات التي يتم إطلاقها في البخار والعودة إلى السائل.

يسمى بخار في حالة توازن مع سائل ثري، ويسمى الضغط الذي يمارسه ضغط البخار المشبع ( P ° A).

ف ° أ- ضغط البخار المشبع على مذيب نقي.

الآن دعونا نأخذ نفس الوعاء المغلق ونسكب محلولًا يحتوي على مواد A + B (غير متطايرة) جزيئات المذاب في الممر لا تخرج ، جزيئات المذيب تخرج. يخرج عدد أقل من جزيئات المذيبات ، لأن فهي أقل في المحلول مما هي عليه في مذيب نقي. لذلك ، سيتم إنشاء التوازن عند ضغط منخفض.

ص أهو ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول. يكون هذا الضغط دائمًا أقل من ضغط بخار التشبع لمذيب نقي ( ص أ< P° A ).

بناء على هذه الخبرات راؤولاستنتج قانونه ، الذي يتكون من شكلين من أشكال التسجيل ، وبالتالي صيغتان:

1) يتناسب ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول طرديًا مع الجزء المولي للمذيب. P A = P ° A * N A

2) بدلاً من الكسر الجزيئي للمذيب ، يجب إدخال الجزء الجزيئي للمذاب

N A = 1-N ب

P A = P ° A * (1-N B)

N B = (P ° A -P A) / P ° A

P ° A -P Aيصف انخفاض ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول.

الانخفاض النسبي في ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول يساوي الجزء الجزيئي للمحلول.

2) درجة غليان المحلول - هذا هو t حيث يصبح ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول مساويًا للضغط الخارجي.

يميز AB التغير في ضغط البخار المشبع في مذيب نقي مع t

يميز القرص المضغوط التغير في ضغط البخار المشبع للمذيب على محلول بتركيز C m 1 ، مع t

يميز C'D 'التغيير في ضغط البخار المشبع للمذيب على محلول بتركيز C m 2 ، C m 2> C m 1

الموجودات:

1) تغلي جميع المحاليل عند درجة حرارة أعلى من المذيب النقي

2) الزيادة في نقطة الغليان تتناسب طرديا مع التركيز المولي للمحلول.

∆T ك \ u003d T إلى r-ra -T إلى r-la

∆T إلى- زيادة درجة الغليان

∆T ك = E * C م(ه - ثابت إيبوليوسكوبي)

المعنى المادي لقيمة E:

يميز الثابت ebullioscopic الزيادة في الغليان التي يمكن ملاحظتها إذا كان C

إذا كان C م = 1 مول / كجم * H 2 O ، ثم E \ u003d ∆T إلى

تعتمد قيمة E فقط على طبيعة المذيب ولا تعتمد على طبيعة المادة المتفاعلة

E n2o \ u003d 0.51 درجة * كجم / مول

عند حساب ∆ تؤخذ T لدرجة الحرارة في ºС !!!

3) نقطة تجمد المحلول هي t حيث يصبح ضغط بخار التشبع للمذيب فوق المحلول مساويًا لضغط بخار التشبع على الجليد.

يميز MN التغيير في ضغط البخار المشبع على الجليد مع t.

1) تجمد جميع المحاليل عند درجة حرارة أقل من المذيب النقي.

2) النقص في التجميد t يتناسب طرديًا مع المحلول.

∆T s \ u003d T s r-la - T s r-ra(∆Т = 0)

∆T ث \ u003d ك * ج م

لهو الثابت البلوري

إذا كان C م = 1 مول / كجم * H 2 O ، ثم K \ u003d ∆ تي

K H2O = 1.86 درجة * كجم / مول

الاستخدام العملي لخصائص الحلول للتجميد عند درجة حرارة أقل:

1) لتحضير مخاليط التبريد

2) في مقابل الطريق الجليدي ، والجليد ، مع رش الملح.

3) طريقة التجميد لتحديد الكتلة المولية للمذاب:

يأخذون عينة من المذيب ويبردونها بمزيج من الثلج والملح ، ويحددون درجة حرارة التجمد باستخدام مقياس حرارة خاص يسمى ميزان حرارة بيكمان . بعد ذلك ، يذوب المذيب ويضاف إليه جزء وزنه من المذاب ، كما يتم تحديد نقطة التجمد. ثم احسب

∆T s \ u003d T s r-la - T s r-ra

∆T ك = (ك * م ب * 1000) / (م ب * م أ)ومن هذه الصيغة حساب م ب .

M B \ u003d (K * m B * 1000) / (∆T إلى * م أ)

4) التناضح والضغط الاسموزي

ضع في اعتبارك جهاز أبسط مقياس التناضح. يتم وضع خلية قياس التناضح في كوب من الماء ، والذي يتم إغلاقه من الأسفل بغشاء شبه منفذ بحيث يكون مستوى السكر ومستوى الماء على نفس المستوى. يرتفع الماء والمستوى يرتفع

التنافذ - هذا هو انتشار تلقائي أحادي الجانب لجزيئات المذيب من خلال غشاء شبه نافذ من محلول بتركيز أقل إلى محلول بتركيز أعلى.

الضغط الاسموزي يساوي الضغط الهيدروستاتيكي لعمود سائل بارتفاع h ، والذي يجب تطبيقه على المحلول لتأخير التناضح.

R osm. = C M * R * T.

سم\ u003d 1 مول / م 3

مول / لتر * 1000 \ u003d مول / م 3

ف أوسم. -> باسكال (N / m2)

T-> K.

تحديد مقدار ارتفاع درجة غليان المحاليل قياس الأسبولومتر.

تحديد مقدار الانخفاض في تجميد t لمذيب نقي ومحلول يسمى قياس البرودة .

قانون Van't Hoff: الضغط الاسموزي ( R osm) يتناسب طرديًا مع التركيز المولي (ج) ودرجة الحرارة المطلقة للمحلول (T):

R osm. = C M * R * T.

تسمى الحلول التي لها نفس الضغط الاسموزي مساوي التوتر.

إذا كان هناك حلان لهما ضغط تناضحي مختلف ، فإن المحلول ذي الضغط الأسموزي الأعلى يكون مفرط التوتر فيما يتعلق بالثاني ، والثاني - نقص الضغط فيما يتعلق بالأول.

في محاليل الإلكتروليت ، تكون قيم جميع الخواص التجميعية أكبر منها في المحاليل غير المنحل بالكهرباء.

الخصائص التجميعية لمحاليل الإلكتروليت:

1) نسبة متساوية التوتر (ط) - قيمة توضح عدد المرات التي تكون فيها خاصية محلول الإلكتروليت أكبر من خاصية محلول غير إلكتروليت له نفس التركيز:

أنا = ج * R * T el. / ج * R * T غير el. \ u003d ∆T استبدل. / ∆Т استبدال غير el. = ∆Т غليان. / ∆T نقطة غليان غير el.

المعنى أنايعتمد على درجة التفكك ( α ) من إلكتروليت معين وعدد الأيونات (v) المتكونة أثناء تفكك جزيء واحد:

أنا = 1 + α (ت - 1)

2) النشاط (أ) تسمى هذه الكمية ، والتي بدلاً من التركيز في المعادلات الصالحة للأنظمة المثالية ، تجعلها قابلة للتطبيق على حلول الإلكتروليتات القوية. يمكن تمثيلها على أنها ناتج التركيز (ج) وبعض العوامل المتغيرة (و) ، تسمى عامل النشاط . هؤلاء. أ = و * ج

يرتبط معامل النشاط ، الذي يتضمن تصحيحًا لقوى التفاعل ، بالقوة الأيونية للمحلول ( μ ) بالعلاقة التالية: lg f = -0.5Z * الجذر التربيعي لـ μ.

حيث Z هي الشحنة الأيونية.

3) القوة الأيونية محلول الإلكتروليت يساوي نصف مجموع نواتج التركيزات (ج) لكل من الأيونات الموجودة في المحلول ومربع شحنتها ، أي

μ = 1 / 2∑C 1 Z 1 2 = 1/2 (C 1 Z 1 2 + C 2 Z 2 2 + ... + C n Z n 2)

4) ثابت التفكك

في محاليل الشوارد الضعيفة ، جنبًا إلى جنب مع الأيونات ، توجد جزيئات غير منفصلة ، أي يوجد توازن: HA↔H + + A -

من خصائص قوة الإلكتروليت ثابت التفكك: إلى ديس. \ u003d [أ -] /

تم تحديد علاقة ثابت التفكك بتركيز الإلكتروليت ودرجة التفكك بواسطة أوستوالد. قانون التخفيف في أوستوالد: إلى ديس. = cα 2 / (1-α)

بالنسبة للإلكتروليتات الضعيفة ، فهي صغيرة جدًا ويمكن إهمال قيمتها.

ثم: إلى ديس. = α 2 ج

2.10,11,12

تعريف - عملية عفوية لتسوية مادة في محلول.

من وجهة نظر الديناميكا الحرارية ، فإن سبب الانتشار هو حركة مادة من إمكانات كيميائية أعلى إلى جهد كيميائي أدنى: μ (ث 1)> μ (ث 2) ،لـ с 1> c 2

يتوقف الانتشار عندما يصبح التركيز في جميع نقاط المحلول كما هو. في هذه الحالة ، تصبح الإمكانات الكيميائية في نقاط مختلفة من النظام هي نفسها.

يعتمد معدل انتشار المادة على كتلة وشكل جزيئاتها ، وكذلك على الاختلاف في تراكيز هذه المادة في الطبقات المختلفة.

في عام 1855 فيك بدراسة عمليات الانتشار ، أنشأ القانون: يتناسب معدل انتشار المادة مع مساحة السطح التي تنتقل من خلالها المادة ، ومع تدرج تركيز هذه المادة.

∆n / ∆t = -D * S * c / ∆x

∆n / t - معدل الانتشار ، مول / ثانية

S - مساحة السطح ، م 2

∆c / ∆x - تدرج التركيز ، مول / م 2

د - معامل التناسب أو معامل الانتشار للمادة ، م 2 / ث

اينشتاين وبغض النظر عن ذلك سمولوتشوفسكي أخرج ما يلي معادلة معامل الانتشار: D = (RT / N A) * (1 / 6πηr)

R - ثابت الغاز العام ، الجرح 8.31 J / (مول ك)

T - درجة الحرارة المطلقة ، K

N A - ثابت أفوجادرو ، يساوي 6.02 * 10 23 1 / مول

ص - نصف قطر الجسيمات المنتشرة ، م

د - معامل الانتشار ، م 2 / ث

η - لزوجة الوسط ، N * s / m 2

السناجب (البروتينات, بولي ببتيدات) - مواد عضوية جزيئية عالية ، تتكون من أحماض أمينية متصلة في سلسلة بواسطة رابطة ببتيدية.

بروتينات منفصلة:

1) بروتين بسيطيعتبر منتجًا للتكثيف المتعدد للأحماض الأمينية ، أي كبوليمر طبيعي محدد

2) بروتينات معقدةتتكون من مكونات بروتينية وغير بروتينية بسيطة - كربوهيدرات وأحماض نووية ودهون ومركبات أخرى.

قيمة الأس الهيدروجيني التي يوجد بها البروتين حالة متساوية الكهرباء ، بمعنى آخر. في حالة يكون فيها عدد الشحنات المعاكسة في جزيء البروتين هو نفسه ويتم استدعاء إجمالي شحنته صفر نقطة متساوية الكهرباء من هذا البروتين.

يملح - هذه هي ظاهرة ترسيب اللولب المذاب تحت تأثير تركيز كبير من المنحل بالكهرباء.

وفقًا لعملهم المملح ، يمكن ترتيب جميع الكاتيونات والأنيونات سلسلة ليوتروبيك :

لا يرتبط ترتيب الأيونات في سلسلة ليوتروبيك بحجم شحنتها ، كما في حالة التخثر العادي ، ولكن بدرجة ترطيبها. كلما زادت قدرة الأيون على ربط المذيب ، زاد تأثير التمليح. الدور الرئيسي في التمليح والتورم ينتمي إلى الأنيونات ، بينما الكاتيونات لها تأثير أقل على التمليح.

2.13,16,18,19,20,21

تتغير خصائص البوليمرات بشكل كبير عند إضافة مركبات ذات وزن جزيئي منخفض. على سبيل المثال ، إذا تم ترطيب فيلم السيلوفان المكون من السليلوز بالجلسرين ، فإن جزيئات صغيرة من الجلسرين تخترق الفراغ بين جزيئات السليلوز وتشكل نوعًا من مواد التشحيم. في هذه الحالة ، تضعف الروابط بين الجزيئات ، ويصبح الفيلم أكثر مرونة.

تلدين البوليمر - يسمى زيادة ليونة البوليمر بكمية قليلة من NMS.

تورم وانحلال اللولب. عند ملامسة البوليمر (VMS) والمذيب (NMS) ، يحدث انتفاخ ، ثم انحلال البوليمر.

1) تورم- تغلغل المذيب في مادة البوليمر مصحوبًا بزيادة حجم وكتلة العينة. من الناحية الكمية ، يُقاس التورم بدرجة التورم:

درجة التورم تعتمد على صلابة سلاسل البوليمر. في البوليمرات الجامدة التي تحتوي على عدد كبير من الروابط المتقاطعة (الروابط المتقاطعة) بين السلاسل ، تكون درجة التورم منخفضة. لذلك ، على سبيل المثال ، لا تنتفخ مادة الإيبونيت - المطاط عالي الفلكنة - عمليًا في البنزين. ينتفخ المطاط (المطاط) إلى حد محدود في البنزين. يتميز الجيلاتين في الماء البارد أيضًا بتورم محدود. تؤدي إضافة الماء الساخن إلى الجيلاتين أو البنزين إلى المطاط الطبيعي إلى تضخم هذه البوليمرات إلى أجل غير مسمى.

تأثير العوامل المختلفة على درجة التورم:

1) تعتمد درجة انتفاخ البوليمر على طبيعته وطبيعة المذيب. يتضخم البوليمر بشكل أفضل في مذيب تكون تفاعلاته الجزيئية مع الجزيئات الكبيرة عالية. تنتفخ البوليمرات القطبية في السوائل القطبية (البروتين في الماء) ، غير القطبية - غير القطبية (المطاط في البنزين). التورم المحدود يشبه الذوبان المحدود. نتيجة لذلك ، تتشكل الجيلي (بوليمر منتفخ بشكل محدود).

2) بالإضافة إلى طبيعة المذيب ، فإن تورم اللولب يتأثر بوجود الإلكتروليتات.

3) متوسط ​​درجة الحموضة

4) درجة الحرارة.

2) تسمى عملية انتقال محلول سول أو محلول بوليمر إلى جيلي بالجيل أو دبق.

العوامل المؤثرة في هذه العملية:

1) تركيز(زيادة التركيز تسرع عملية التكوّن)

2) طبيعة المواد(لا يمكن أن تتحول جميع أنواع الكارهة للماء إلى مواد هلامية ، على سبيل المثال ، سولس من المعادن النبيلة: الذهب والفضة والبلاتين - غير قادرة على الهلام ، وهو ما يفسر من خلال البنية الغريبة والتركيز المنخفض لموادها المريخية)

3) درجة الحرارة(تساهم درجات الحرارة المنخفضة في تكوين الهلام. يؤدي خفض درجة الحرارة إلى تسريع تراكم الجزيئات ويقلل من قابلية المادة للذوبان)

4) وقت المعالجة(تتطلب عملية التبلور ، حتى في درجات الحرارة المنخفضة ، وقتًا طويلاً (من دقائق إلى أسابيع) لتشكيل شبكة حجمية خلوية. ويسمى الوقت اللازم لتشكيلها فترة النضج)

5) شكل الجسيمات(عمليات الجلتنة في سول تتكون من جزيئات على شكل قضيب أو على شكل شريط تسير بشكل جيد بشكل خاص)

6) الشوارد(تؤثر بشكل مختلف على سرعة الجلتنة)

7) رد فعل بيئي(يحدث الجلتنة بشكل أسرع عندما لا تحتوي جزيئات البروتين على شحنة كهربائية وأقل ترطيبًا ، أي في حالة تساوي الكهرباء)

تسمى قدرة العديد من المواد الهلامية على التسييل تحت تأثير التأثيرات الميكانيكية ، والتحول إلى صولجان ، ثم الهلام مرة أخرى إلى حالة من الراحة متغيرة الانسيابية .

3) بثق اللولب - عزل اللولب من المحلول بإدخال أيونات أو غير إلكتروليتات.

سيتم عرض أقل تأثير تمليح من خلال القواعد الناعمة - الأنيونات I- و NCS- - التي تكون رطبة بشكل ضعيف وممتازة جيدًا على جزيئات HMC.

لوحظ انخفاض في استقرار محلول HMS مع انخفاض في تجفيف البوليمر. يمكن تقليل التجفيف ليس فقط عن طريق إضافة أيونات جيدة الترطيب ، ولكن أيضًا عن طريق إضافة مذيب إلى محلول HMW المائي ، حيث يكون البوليمر أقل قابلية للذوبان في الماء. على سبيل المثال ، للإيثانول تأثير تمليح على الجيلاتين المذاب في الماء.

4) التماسك - في حالة انتهاك استقرار محلول اللولب ، يتم تشكيل متسامح - مرحلة سائلة جديدة غنية بالبوليمر. يمكن أن يكون Coacervate في المحلول الأولي على شكل قطرات أو يشكل طبقة مستمرة (التقسيم الطبقي) ؛

يحدث التماسك عندما تتغير درجة حرارة أو تكوين المحلول ويرجع ذلك إلى انخفاض الذوبان المتبادل لمكونات المحلول. أكثر ترابط للبروتينات والسكريات في المحاليل المائية دراسة. وفقًا لإحدى نظريات أصل الحياة على الأرض (A.I. Oparin) ، فإن coacervates هي أجنة أشكال الحياة القديمة.

الاستعمال: للتغليف الدقيق للأدوية. للقيام بذلك ، يتم تشتيت المادة الطبية في محلول بوليمر ، وبعد ذلك ، عن طريق تغيير درجة الحرارة أو الرقم الهيدروجيني للوسط ، أو تبخير جزء من المذيب أو إدخال عامل تمليح ، يتم عزل الطور الغني بالبوليمر من المحلول. تترسب قطرات صغيرة من هذه المرحلة على سطح كبسولات الجسيمات المشتتة ، وتشكل قشرة متصلة. يوفر الكبسلة الدقيقة للأدوية الاستقرار ويطيل العمل ويخفي المذاق غير السار للأدوية.

2.24,25,26,27

اللزوجة- مقياس مقاومة البيئة للحركة. تتميز هذه القيمة بمعامل اللزوجة.

السائل لا يتبخر فقط. يغلي عند درجة حرارة معينة.
ضغط البخار المشبع مقابل درجة الحرارة. حالة البخار المشبع ، كما تبين التجربة (تحدثنا عن هذا في الفقرة السابقة) ، توصف تقريبًا بمعادلة حالة الغاز المثالي (10.4) ، ويتم تحديد ضغطها بالصيغة

مع ارتفاع درجة الحرارة ، يرتفع الضغط. مثل لا يعتمد ضغط البخار المشبع على الحجم ، لذلك فهو يعتمد فقط على درجة الحرارة.
ومع ذلك ، الاعتماد ص ن ص.من عند تي، تجريبيًا ، ليس متناسبًا بشكل مباشر ، كما هو الحال في غاز مثالي بحجم ثابت. مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد ضغط البخار المشبع بشكل أسرع من ضغط الغاز المثالي ( شكل 11.1قسم من المنحنى AB). يصبح هذا واضحًا إذا رسمنا نظرات متساوية للغاز المثالي من خلال النقاط لكنو في(خطوط متقطعة). لماذا يحدث هذا؟

عندما يتم تسخين سائل في وعاء مغلق ، يتحول جزء من السائل إلى بخار. نتيجة لذلك ، وفقًا للصيغة (11.1) يزداد ضغط البخار المشبع ليس فقط بسبب زيادة درجة حرارة السائل ، ولكن أيضًا بسبب زيادة تركيز جزيئات (كثافة) البخار. بشكل أساسي ، يتم تحديد الزيادة في الضغط مع زيادة درجة الحرارة بدقة من خلال زيادة التركيز. يتمثل الاختلاف الرئيسي في سلوك الغاز المثالي والبخار المشبع في أنه عندما تتغير درجة حرارة البخار في وعاء مغلق (أو عندما يتغير الحجم عند درجة حرارة ثابتة) ، تتغير كتلة البخار. يتحول السائل جزئيًا إلى بخار ، أو على العكس من ذلك ، يتكثف البخار جزئيًا. لا شيء من هذا القبيل يحدث مع الغاز المثالي.
عندما يتبخر كل السائل ، يتوقف البخار عن التشبع عند مزيد من التسخين ، ويزداد ضغطه عند الحجم الثابت بالتناسب المباشر مع درجة الحرارة المطلقة (انظر الشكل. شكل 11.1قسم من المنحنى الشمس).
الغليان.مع زيادة درجة حرارة السائل ، يزداد معدل التبخر. أخيرًا ، يبدأ السائل في الغليان. عند الغليان ، تتشكل فقاعات بخار سريعة النمو في جميع أنحاء حجم السائل ، والتي تطفو على السطح. تظل درجة غليان السائل ثابتة. وذلك لأن كل الطاقة التي يتم توفيرها للسائل يتم إنفاقها على تحويله إلى بخار. تحت أي ظروف يبدأ الغليان؟
يحتوي السائل دائمًا على غازات مذابة يتم إطلاقها في قاع الإناء وجدرانه ، وكذلك على جزيئات الغبار العالقة في السائل ، وهي مراكز التبخر. الأبخرة السائلة داخل الفقاعات مشبعة. مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد ضغط البخار ويزداد حجم الفقاعات. تحت تأثير قوة الطفو ، تطفو. إذا كانت الطبقات العليا من السائل ذات درجة حرارة منخفضة ، يتكثف البخار في هذه الطبقات في الفقاعات. ينخفض ​​الضغط بسرعة وتنهار الفقاعات. يكون الانهيار سريعًا لدرجة أن جدران الفقاعة ، عند اصطدامها ، تنتج شيئًا مثل الانفجار. العديد من هذه الانفجارات الدقيقة تخلق ضوضاء مميزة. عندما يسخن السائل بدرجة كافية ، تتوقف الفقاعات عن الانهيار وتطفو على السطح. سوف يغلي السائل. شاهد الغلاية على الموقد بعناية. ستجد أنه يكاد يتوقف عن إحداث ضوضاء قبل الغليان.
يفسر اعتماد ضغط بخار التشبع على درجة الحرارة سبب اعتماد نقطة غليان السائل على الضغط على سطحه. يمكن أن تنمو فقاعة بخار عندما يتجاوز ضغط البخار المشبع بداخلها قليلاً الضغط في السائل ، وهو مجموع ضغط الهواء على سطح السائل (الضغط الخارجي) والضغط الهيدروستاتيكي لعمود السائل.
دعونا ننتبه إلى حقيقة أن تبخر السائل يحدث في درجات حرارة أقل من نقطة الغليان ، وفقط من سطح السائل ؛ أثناء الغليان ، يحدث تكوين البخار في جميع أنحاء حجم السائل بأكمله.
يبدأ الغليان عند درجة حرارة يكون عندها ضغط بخار التشبع في الفقاعات مساويًا للضغط في السائل.
كلما زاد الضغط الخارجي ، زادت نقطة الغليان. لذلك ، في غلاية بخار عند ضغط يصل إلى 1.6 10 6 باسكال ، لا يغلي الماء حتى عند درجة حرارة 200 درجة مئوية. في المؤسسات الطبية في أوعية محكمة الإغلاق - أجهزة التعقيم (الأوتوكلاف) ( شكل 11.2) يغلي الماء أيضًا عند ضغط مرتفع. لذلك ، فإن درجة غليان السائل أعلى بكثير من 100 درجة مئوية. تستخدم الأوتوكلاف لتعقيم الأدوات الجراحية ، إلخ.

والعكس صحيح تقليل الضغط الخارجي ، وبالتالي نخفض درجة الغليان. عن طريق ضخ الهواء وبخار الماء من القارورة ، يمكنك جعل الماء يغلي في درجة حرارة الغرفة ( شكل 11.3). عندما تتسلق الجبال ، ينخفض ​​الضغط الجوي ، وبالتالي تقل درجة الغليان. على ارتفاع 7134 م (قمة لينين في باميرس) ، يكون الضغط حوالي 4 10 4 باسكال (300 مم زئبق). يغلي الماء هناك عند حوالي 70 درجة مئوية. من المستحيل طهي اللحوم في هذه الظروف.

لكل سائل نقطة غليان خاصة به ، والتي تعتمد على ضغط بخاره المشبع. كلما زاد ضغط البخار المشبع ، انخفضت نقطة غليان السائل ، لأنه عند درجات الحرارة المنخفضة يصبح ضغط البخار المشبع مساويًا للضغط الجوي. على سبيل المثال ، عند نقطة غليان تبلغ 100 درجة مئوية ، يكون ضغط بخار الماء المشبع 101،325 باسكال (760 ملم زئبق) ، وبخار الزئبق 117 باسكال (0.88 ملم زئبق). يغلي الزئبق عند 357 درجة مئوية عند الضغط العادي.
يغلي السائل عندما يصبح ضغط بخاره المشبع مساويًا للضغط داخل السائل.

نظرًا لأن البخار المشبع هو أحد مكونات نظام التوازن الديناميكي الحراري لمادة متجانسة في التركيب ولكنها مختلفة في كسور الطور ، فإن فهم تأثير العوامل الفيزيائية الفردية على حجم الضغط الذي يخلقه يجعل من الممكن استخدام هذه المعرفة في الأنشطة العملية ، على سبيل المثال ، في تحديد معدل الاحتراق لبعض السوائل في حالة نشوب حريق ، إلخ.

ضغط البخار المشبع مقابل درجة الحرارة

يزداد ضغط بخار التشبع مع زيادة درجة الحرارة. في هذه الحالة ، لا يكون التغيير في القيم متناسبًا بشكل مباشر ، ولكنه يحدث بشكل أسرع. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه مع ارتفاع درجة الحرارة ، تتسارع حركة الجزيئات بالنسبة لبعضها البعض ويسهل عليها التغلب على قوى الجذب المتبادل والانتقال إلى مرحلة مختلفة ، أي. يتناقص عدد الجزيئات في الحالة السائلة ، ويزداد في الحالة الغازية حتى يتحول السائل بأكمله إلى بخار. يؤدي هذا الضغط المتزايد إلى رفع الغطاء في الإناء أو عندما يبدأ الماء في الغليان.

اعتماد ضغط بخار التشبع على عوامل أخرى

تتأثر كمية ضغط البخار المشبع أيضًا بعدد الجزيئات التي مرت إلى الحالة الغازية ، نظرًا لأن عددها يحدد كتلة البخار الناتج في وعاء مغلق. هذه القيمة ليست ثابتة ، لأنه مع اختلاف درجة الحرارة بين قاع الوعاء والغطاء الذي يغلقه ، تحدث عمليتان متعاكستان باستمرار - التبخر والتكثيف.

نظرًا لوجود مؤشرات معروفة لكل مادة عند درجة حرارة معينة لانتقال عدد معين من الجزيئات من مرحلة واحدة من حالة المادة إلى أخرى ، فمن الممكن تغيير ضغط بخار التشبع عن طريق تغيير حجم الوعاء. لذا ، فإن نفس الحجم من الماء ، على سبيل المثال ، 0.5 لتر ، سيخلق ضغوطًا مختلفة في علبة وغلاية سعة خمسة لترات.

العامل المحدد لتحديد القيمة المرجعية لضغط بخار التشبع عند حجم ثابت وزيادة تدريجية في درجة الحرارة هو التركيب الجزيئي للسائل نفسه ، والذي يخضع للتسخين. لذلك ، ستختلف مؤشرات الأسيتون والكحول والماء العادي بشكل كبير عن بعضها البعض.

لمعرفة عملية غليان سائل ما ، من الضروري ليس فقط إحضار ضغط البخار المشبع إلى حدود معينة ، ولكن أيضًا لربط هذه القيمة بالضغط الجوي الخارجي ، نظرًا لأن عملية الغليان ممكنة فقط عندما يكون الضغط الخارجي أعلى من الضغط داخل الوعاء.