ضغط البخار مقابل نقطة الغليان: عدة رسوم بيانية ورؤى


في هذه المقالة ، سوف نتعلم ما هو الفرق بين ضغط البخار ونقطة الغليان مع رؤى مفصلة.

يوضح الرسم البياني لضغط البخار ونقطة الغليان منحنى أسيًا ويشير أيضًا إلى تشبع ضغط البخار. فيما يلي جدول يفرق بين ضغط البخار ونقطة الغليان: -

ضغط البخارنقطة الغليان
يقيس ضغط البخار عدد الأبخرة الموجودة في النظام قيد الدراسةتتعامل نقطة الغليان مع درجة حرارة السائل التي يمكن أن ترتفع درجة حرارتها
يقيس ضغط البخار الضغط الناتج عن الأبخرةتقيس نقطة الغليان درجة حرارة السوائل
يتم ممارسة ضغط البخار بسبب تغيير المرحلة من السائل إلى البخارنقطة الغليان هي المسؤولة عن تغيير المرحلة
يؤدي ضغط البخار إلى تكثيف البخار إلى الحالة السائلةعند نقطة الغليان ، يتبخر السائل في الحالة الغازية
إنها قوة تمارس على النظام بسبب جزيئات البخارعند نقطة الغليان ، يكون ضغط البخار مساويًا للضغط الجوي
يُنظر إليه على كل من الحالات الصلبة والسائلةيتعلق الأمر بالمسائل السائلة فقط
يمكن حساب ضغط البخار لنظام يتم الاحتفاظ به عند درجة حرارة ثابتةيتم حساب نقطة غليان السائل عن طريق الحفاظ على ثبات الضغط
يختلف ضغط البخار باختلاف درجة حرارة النظامتتغير نقطة الغليان مع ظروف الضغط
يتم تحويل الطاقة الحركية للجسيم إلى الطاقة الكامنة تدريجياًيتم تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية على إمداد هائل من الطاقة الحرارية
تسمى عملية ارتفاع ضغط البخار التبخرإن إمداد السائل بالحرارة بصرامة سيرفع درجة حرارة السائل إلى درجة الغليان

رسم بياني لضغط البخار ونقطة الغليان

يوفر غليان النقطة ليست سوى درجة الحرارة التي يحدث عندها تغير الطور ويبلغ ضغط البخار أعلى قيمة عند هذا الضغط الجوي الثابت. ومن ثم ، دعونا نرسم رسمًا بيانيًا لضغط البخار v / s درجة حرارة سائل يغلي في حالة ضغط ثابت.

ضغط البخار مقابل نقطة الغليان
رسم بياني لضغط البخار v / s درجة الحرارة

يوضح الرسم البياني لدرجة حرارة ضغط البخار v / s المنحنى الأسي حيث يتضاعف عدد الأبخرة المتسربة من السائل المتغلب على الروابط الجزيئية الجذابة عند كل ارتفاع في درجة حرارة السائل.

يوفر نقطة TBP تدل على الغليان نقطة السائل المعين على المحور السيني ، بعد نقطة غليان السائل ، لا ترتفع درجة حرارة السائل أكثر ، ولكن فقط تغير الطور من السائل إلى الأبخرة. النقطة على المحور ص صجلس يمثل نقطة تشبع ضغط البخار. عندما تتبخر الأبخرة تبرد وتتكثف مرة أخرى في شكل سائل. يتم الحفاظ على ضغط البخار ثابتًا بعد الوصول إلى درجة غليان السائل.

كيف تحسب نقطة الغليان من حرارة التبخر؟

حرارة التبخير هي كمية الطاقة الحرارية المطلوبة لتحويل الحالة السائلة للمادة إلى الحالة الغازية.

يمكن حساب نقطة غليان السائل من حرارة التبخر باستخدام معادلة كلاوزيوس وكلابيرون المعطاة [.

ما هي درجة غليان الماء في قدر الضغط التي تعمل عند 1.8 بار إذا كانت حرارة تبخر الماء 45 كيلو جول / مول؟

معطى: P2= 1.8 بار

الماء في حالة الغلاف الجوي العادية عند 1 atm يغلي عند 1000ج ، ومن ثم

P1= 1 بار

T1 = 1000ج = 373.2 ك

ΔHفب= 45 كيلو جول / مول

باستخدام معادلة كلاسيوس - كلابيرون

في P2/P1=-ΔHفب/ ص (1 / ت2-1 / ت1)

In (1.8/1)=-45000/8.314*(1/T2-1 / 373.2)

في (1.8) = - 5412.56 (1 / T.2-0.0027)

0.5878 = -5.412 (1 / T.2-0.0027)

-10.86 * 105= 1 / ت2-0.0027

1 / T2= -10.86 * 105-0.0027

1 / T2= 0.00257

T2= 1 / 0.00257 = 389.1 ك

و 389.1 ك = 115.90C

ومن هنا فإن نقطة غليان الماء داخل قدر الضغط 115.90 درجة مئوية.

كيف تجد نقطة الغليان من ضغط البخار؟

يمكن إيجاد نقطة الغليان عن طريق قياس ضغط البخار المشبع المتطور عند درجة الحرارة تلك.

يمكن أن يكون للسائل نقاط غليان مختلفة عند ضغط مختلف في النظام. يمكن إيجاد ضغط البخار باستخدام معادلة كلاوزيوس وكلابيرون ، وأيضًا من مخططات الطور ومن رسم بياني لضغط البخار v / s درجة الحرارة أيضا.

ما نقطة غليان الميثان عند ضغط بخار يساوي 2 ضغط جوي؟ بالنظر إلى حرارة تبخر الميثان هي 8.20 كيلو جول / مول.

عند الضغط الجوي العادي تكون نقطة غليان الميثان -161.50C.

P1 = 1 ضغط جوي

P2 = 2 ضغط جوي

T1 = -161.50C = -161.5 + 273.2 = 111.7 ك

ΔHفب= 8.2 كيلو جول / مول

باستخدام معادلة كلاوزيوس - كلابيرون

هذا يساوي -1520 C.

ومن ثم تزداد نقطة غليان الميثان عند ضغط بخار 2 ضغط جوي إلى -1520 C.

الأسئلة المتكررة

ما هي العوامل التي تؤثر على ضغط بخار السائل؟

يرجع ضغط البخار إلى الضغط الذي تشعر به المنطقة بفعل الأبخرة التي تبخرت من النظام إلى المنطقة المحيطة.

العامل الأكثر أهمية الذي يعتمد عليه ضغط البخار هو درجة الحرارة والطاقة الحرارية التي يتم توفيرها للسائل. أيضا ، التركيب الكيميائي والشوائب المضافة سوف تغير ضغط البخار.

كيف يعتمد ضغط البخار على الترابط بين الجزيئات بين الذرات؟

عند توفير الطاقة الحرارية للسائل ، تنكسر الرابطة بين الجزيئات بين الذرات ، وتتحرك الجسيمات في حركة عشوائية.

إذا كان هذا الترابط بين الجزيئات بين الذرة في حالة وجود سائل معين منخفضًا ، مما يعني أن هناك قوة جذب ضعيفة بين الذرات ، فإن هذه الروابط ستنهار بسهولة حتى كمية صغيرة من الطاقة الموردة للسائل وبالتالي ضغط البخار ستكون عالية عند درجة حرارة صغيرة.

كيف ترتبط درجة الغليان وضغط البخار ببعضهما البعض؟

تنتج الأبخرة عن ارتفاع درجة حرارة السائل الذي يمد الحرارة.

عند نقطة الغليان ، يتم تحويل المرحلة السائلة إلى المرحلة الغازية وعند درجة الحرارة هذه ، يتم تحويل ضغط البخار تشكلت تصبح مساوية للضغط الجوي.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات