28.Насичений пар. Залежність тиску насиченої пари води від температури.

Насичена пара - пара, що перебуває в термодинамічній рівновазі з рідиною або твердим тілом. Тиск, температура і хімічний потенціал у насиченої пари однаковий із тими фазами, з якими вона співіснує.

Доки рівновага не встановилася пара може бути ненасиченою. Існує також метастабільний стан перенасиченої пари - газу з густиною, більшою, ніж густина насиченої пари.

З підвищенням температури тиск насиченої пари збільшується, оскільки більше атомів чи молекул переходять із конденсованого стану в газ.

Тиск насиченої пари – тиск пари, яка перебуває в рівновазі з рідиною або твердим тілом при даній температурі. Тиск насиченої пари будь-якої хімічної сполуки залежить тільки від температури (див. мал.); при даній температурі тиск насиченої пари і її температурний коефіцієнт – характерні і дуже важливі властивості речовин, які необхідні для багатьох практичних розрахунків. Раніше тиск насиченої пари називали пружністю насиченої пари.

При рівності зовнішнього тиску з тиском насиченої пари спостерігається кипіння (рідини).

Різні речовини при даній температурі мають різний тиск насиченої пари.

Тиск насиченої пари (у міліметрах ртутного стовпа), для температури 20 °C деяких рідин наведено у таблиці.

Залежність тиску насиченої пари води від температури.

29.Поверхневий натяг рідини. Коефіцієнт поверхневого натягу.

Поверхневий натяг — фізичне явище, суть якого в прагненні рідини скоротити площу своєї поверхні при незмінному об'ємі.

Характеризується коефіцієнтом поверхневого натягу.

Завдяки силам поверхневого натягу краплі рідини приймають максимально близьку до сферичної форму, виникає капілярний ефект, деякі комахи можуть ходити по воді.

Поверхневий натяг виникає як у випадку поверхні розділу між рідиною й газом, так і у випадку поверхні розділу двох різних рідин.

Своєю появою сили поверхневого натягу завдячують поверхневій енергії.

Для зменшення сил поверхневого натягу використовуються поверхнево-активні речовини.

Коефіцієнт поверхневого натягу - кількісна характеристика поверхневого натягу рідини.

Коефіцієнт поверхневого натягу визначається як сила, що діє з боку рідини на одиницю довжини контуру, що її обмежує. Позначається маленькою літерою гамма. Одиниця вимірювання Н/м або дина/см.

За величиною коефіцієнт поверхневого натягу рідини дорівнює поверхневій енергії. Це, власне, одна й та ж величина, тільки для позначення поверхневої енергії вживаються енергетичні одиниці. 1 Дж/м2 = 1 Н/м.

30.Капілярні явища та їх місце в природі та техніці. § 69. Капиллярные явления

Если поместить узкую трубку (капилляр) одним концом в жидкость, налитую в широ­кий сосуд, то вследствие смачивания или несмачивания жидкостью стенок капилляра кривизна поверхности жидкости в капилляре становится значительной. Если жидкость смачивает материал трубки, то внутри ее поверхность жидкости — мениск — имеет вогнутую форму, если не смачивает — выпуклую (рис. 101).

Под вогнутой поверхностью жидкости появится отрицательное избыточное давле­ние, определяемое по формуле (68.2). Наличие этого давления приводит к тому, что жидкость в капилляре поднимается, так как под плоской поверхностью жидкости в широком сосуде избыточного давления нет. Если же жидкость не смачивает стенки капилляра, то положительное избыточное давление приведет к опусканию жидкости в капилляре. Явление изменения высоты уровня жидкости в капиллярах называется капиллярностью. Жидкость в капилляре поднимается или опускается на такую высоту h, при которой давление столба жидкости (гидростатическое давление) gh уравновеши­вается избыточным давлением p, т. е.

где  — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения.

Если r — радиус капилляра,  — краевой угол, то из рис. 101 следует, что (2 cos)/r = gh, откуда

(69.1)

В соответствии с тем, что смачивающая жидкость по капилляру поднимается, а несмачивающая—опускается, из формулы (69.1) при </2 (cos>0) получим положительные значения h, а при >/2 (cos<0) — отрицательные. Из выражения (69.1) видно также, что высота поднятия (опускания) жидкости в капилляре обратно пропорциональна его радиусу. В тонких капиллярах жидкость поднимается достаточно высоко. Так, при полном смачивании (=0) вода ( =1000 кг/м³,  = 0,073 Н/м) в ка­пилляре диаметром 10 мкм поднимается на высоту h 3 м.

Капиллярные явления играют большую роль в природа и технике. Например, влагообмен в почве и в растениях осуществляется за счет поднятия воды по тончайшим капиллярам. На капиллярности основано действие фитилей, впитывание влаги бетоном и т. д.