الخط السائل المشبع: تحتاج إلى معرفة الحقائق الهامة

إذا أخذنا في الاعتبار مخطط الطور لمادة نقية ، فإن خط السائل المشبع وخط البخار المشبع يقسم مخطط الطور بأكمله إلى ثلاث مناطق.

تخضع المادة النقية لتغيرات الحالة وفقًا للتغير في درجة الحرارة والضغط وحجم المادة. يُعرف الخط الصلب الذي يفصل السائل المضغوط أو المبرد جزئيًا عن الخليط المشبع باسم خط السائل المشبع.

علامة خط سائل مشبع للمياه عند ضغط ثابت موضح في الرسم البياني لدرجة الحرارة والحجم على النحو التالي:

حقوق الصورة: مخطط تلفزيوني لعملية تسخين المياه عند ضغط ثابت https://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_34/recursos/01general/17012012/unidad_iii_termo_i.pdf

خط سائل مشبع يشير إلى تغير الطور للمادة من سائل إلى بخار. تحت خط السائل المشبع ، تكون المادة في صورة سائل نقي ، وفوقها في شكل بخار جزئي حتى تتم إضافة حرارة كافية لتحويلها إلى بخار بنسبة 100٪.

تحتل المادة حجمًا محددًا أعلى فوق خط السائل المشبع بسبب التبخر.

خط سائل مشبع

ما هو خط التشبع

خط التشبع هو نقطة في مخطط توازن ضغط درجة الحرارة والتي بعدها تتحول مادة أو مكون في النظام من سائل إلى بخار أو بخار إلى سائل.

بشكل عام ، يعتبر خط التشبع مرادفًا لمفاهيم الغليان والتكثيف. في الواقع، يبدأ كل من الغليان والتكثيف بخط التشبع كنقطة انطلاق.

من الناحية اللغوية ، يشير التشبع إلى حالة لا يستطيع بعدها نظام معين قبول المزيد من المكون: - مثل محلول مشبع من السكر في الماء أو إسفنجة مشبعة بسائل. إذا أضفنا المزيد من السكر إلى محلول مشبع من السكر في الماء ، فلن يذوب المزيد من السكر إذا حافظنا على درجة حرارة وضغط الماء كما هو. في ظل هذه الحالة ، يُقال أن محلول السكر مشبع.

وبالمثل ، فإن الماء في الظروف الجوية سيبدأ في الغليان عند 100 درجة مئوية. إذا تم الحفاظ على ضغط النظام ثابتًا ، فسيستمر غليان المزيد من الماء إذا تمت إضافة المزيد من الحرارة حتى يتحول كل الماء إلى بخار ، دون أي تغيير في درجة حرارة النظام. تسمى درجة الحرارة التي تحدث عندها هذه الظاهرة نقطة الغليان.

من ناحية أخرى ، إذا تمت إزالة الحرارة من خليط بخار الماء ، مع الحفاظ على الضغط ثابتًا ، سيبدأ البخار في التكثيف عند 100 درجة مئوية ، وتسمى نقطة التكثيف.  

تشبه تختلف نقاط الغليان أو التكثيف باختلاف الضغط لمكون معين ويمكن الإشارة إليه بواسطة ما يسمى بالخط المشبع في مخطط PV أو TV ، كما هو موضح أدناه.

رصيد الصورة: مخطط PV لخط مشبع https://ecourses.ou.edu/cgi-bin/ebook.cgi?topic=th&chap_sec=02.2&page=theory

مصدر الصورة: مخطط تليفزيوني لخط مشبع https://ecourses.ou.edu/cgi-bin/ebook.cgi?topic=th&chap_sec=02.2&page=theory

تعريف الخط السائل المشبع

يمكن أن توجد المادة في صورة سائلة أسفل خط التشبع الخاص بها وكمزيج من سائل بخار فوقه.

A خط سائل مشبع يحدد نقاط درجة الحرارة المختلفة في الرسم التخطيطي الكهروضوئي ونقاط الضغط المختلفة في الرسم البياني التلفزيوني لأي مادة ستتوقف بعدها عن الوجود في شكل سائل نقي.

في أي نقطة يتم الإشارة إليها بخط السائل المشبع في التلفزيون و أو رسم بياني أعلاه ، إذا تمت إضافة حرارة دلتا إلى السائل عند ضغط ثابت ، فلن يكون هناك تغيير في درجة الحرارة ولكن توسعها التدريجي وتشكيل البخار.

درجة حرارة الخط السائل المشبع

تختلف درجة حرارة خط السائل المشبع باختلاف ضغط النظام.

يجب أن تزداد درجة حرارة تشبع مادة ما مع زيادة الضغط ، ومن ثم يظهر ذلك بنقطة أعلى في خط سائل مشبع من مخطط الطور PV / TV.

خط سائل التشبع درجة الحرارة هي النقطة التي يبدأ عندها الغليان عند إضافة الحرارة الخارجية ، وتظل درجة الحرارة كما هي حتى يتبخر السائل كله ويتحول إلى بخار. هذه هي أيضًا درجة الحرارة التي يبدأ فيها التكثيف ويستمر حتى تتحول كل الأبخرة إلى سائل. إذا تمت إزالة الحرارة من النظام إلى ما بعد نقطة تكثيف البخار الكلي ، يصبح السائل مبردًا جزئيًا. وبالتالي فإن درجة حرارة السائل المبرد من الباطن تقع تحت درجة حرارة خط السائل المشبع.

الأسئلة المتكررة

س: ما هو تعريف النقطة الحرجة؟

الجواب: تشير النقطة الحرجة إلى نقطة منحنى درجة حرارة الضغط حيث يمكن أن يتعايش السائل مع بخاره.

يُعرف الحد الأعلى لمنحنى توازن البخار السائل بالنقطة الحرجة وراء هذه النقطة ، لا يمكن تمييز السائل والغاز ويشكلان سائلًا حرجًا للغاية. يُعرف الضغط ودرجة الحرارة في هذه المرحلة بالضغط الحرج ودرجة الحرارة الحرجة ، على التوالي.

إذا أخذنا في الاعتبار الرسم التخطيطي الكهروضوئي للمياه ، النقطة التي أين خط سائل مشبع وبخار مشبع خط يتقاطع مع بعضها البعض يعرف بالنقطة الحرجة.

الصورة الائتمان: بخار سائل نقطة حرجة في مخطط طور درجة حرارة الضغط https://en.wikipedia.org/wiki/Critical_point_(thermodynamics)

س: ما هي النقطة الثلاثية؟

الجواب: النقطة التي قد يؤدي فيها تغيير طفيف في الضغط ودرجة الحرارة إلى تغيير طور للمادة.

تُعرف النقطة في مخطط طور الضغط ودرجة الحرارة ، حيث تتواجد أطوار المواد الصلبة والسائلة والبخارية في حالة توازن ، بالنقطة الثلاثية.

انتقل إلى الأعلى