1. Какой пар можно считать насыщенным?
Насыщенным называется пар, который находится в термодинамическом равновесии со своей жидкостью. Это означает, что скорость испарения жидкости равна скорости конденсации пара, и его давление при данной температуре достигает предельного значения.
2. Зависит ли давление насыщенного пара от его объёма? Ответ поясните.
Давление насыщенного пара не зависит от его объёма, так как оно определяется только температурой. При данной температуре пар и жидкость находятся в равновесии, и уменьшение или увеличение объёма приводит к изменению количества пара, но не к изменению его давления.
3. Как ненасыщенный пар можно превратить в насыщенный?
Ненасыщенный пар можно превратить в насыщенный двумя способами:
Охлаждением, чтобы уменьшить его температуру до точки насыщения. Увеличением концентрации пара, например, путём испарения дополнительного количества жидкости.
4. Что называют точкой росы?
Точкой росы называется температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным и начинает конденсироваться в виде капель воды.
5. Как и почему точка росы зависит от давления?
Точка росы зависит от давления, так как повышение давления приводит к увеличению плотности пара, что снижает температуру, при которой он становится насыщенным. При повышенном давлении конденсация начинается при более высокой температуре, а при пониженном — при более низкой.
1. Объясните зависимость давления насыщенного пара от температуры на основе молекулярно-кинетической теории строения вещества.
Согласно молекулярно-кинетической теории, при увеличении температуры средняя кинетическая энергия молекул жидкости возрастает, что приводит к увеличению числа молекул, переходящих в паровую фазу. В результате концентрация молекул пара над жидкостью увеличивается, а значит, возрастает и давление насыщенного пара. Это объясняется тем, что при высокой температуре молекулы обладают большей энергией и с большей вероятностью покидают поверхность жидкости, преодолевая межмолекулярные силы.
2. Различается ли зависимость давления от температуры для насыщенного пара и идеального газа? Ответ поясните.
Да, зависимость давления от температуры для насыщенного пара и идеального газа различается.
Для идеального газа давление определяется уравнением состояния pV=nRT, где давление прямо пропорционально температуре. Это означает, что при увеличении температуры давление растёт линейно, если объём остаётся постоянным. Для насыщенного пара давление увеличивается экспоненциально с повышением температуры, что описывается уравнением Клапейрона-Клаузиуса. Это связано с тем, что при увеличении температуры испарение усиливается, а значит, концентрация молекул пара возрастает нелинейно.
3. Врач, осматривая горло пациента, пользуется специальным зеркальцем, предварительно нагревая его выше температуры 37 °C. Объясните, зачем он нагревает зеркальце.
Зеркальце нагревают, чтобы предотвратить его запотевание. Дыхание пациента содержит водяной пар, который при соприкосновении с холодной поверхностью зеркала может достигнуть точки росы и конденсироваться в виде мелких капель. Если зеркало нагреть выше температуры тела, пар не будет конденсироваться, и поверхность останется чистой, обеспечивая хороший обзор.