소개
증기 압력은 평형 상태에서 액체의 증기에 의해 가해지는 압력으로 정의된다. 또한 평형 증기 압력이라고합니다.
액체가 가열되면 분자는 액체 형태로 그들을 고정시키는 힘을 극복하고 기체 상으로 빠져 나갑니다. 이로 인해 기상상에서 더 많은 분자를 생성 하고이 양은 액체 표면 바로 위에 압력을 형성하여 증기 압력으로 이어집니다.
.증기 압력 :
- 액체 분자는 일정한 온도에서 가열됩니다. 그들은 액체 분자 내에 분포 된 운동 에너지를 얻었다. 가스의 경우, 온도가 증가하면 액체에서 가스 분자의 평균 운동 에너지와 각 분자의 운동 에너지의 범위가 증가합니다.
- 액체 입자들 사이의 분자간 힘을 깨는 데 필요한 최소의 에너지가 있다고 가정하면, 그것들을 함께 보유하는 액체에는 항상 에너지의 양보다 큰 운동 에너지를 가진 액체에 분자가 있습니다.
- 이 최소 에너지보다 높은 에너지를 가진 분자는 액체 표면에서 쉽게 빠져 나가는 분자이며, 증발의 증발 과정이 가스 분자로 전환하기 위해 액체 표면에 있어야합니다. >
- 액체 표면 위의 가스 분자의 수가 증가하면 압력을 생성 하고이 압력은 증기 압력이라고합니다.
- 증기 분자 중 일부가 형성 되 자마자 그 중 일부는 액체 표면과 충돌하여 액체로 변환됩니다. 그리고이 과정을 응축이라고합니다.
- 따라서 증발 및 응축 과정은 증기 압력을 측정하고 관찰 할 수있는 곳에서 중요한 역할을합니다.
- 증기상에서 분자의 수가 증가함에 따라, 단위 시간당 많은 분자가 액체 표면을 떠나고 충돌 할 때까지 정상 상태에 도달 할 때까지 정상 상태에 도달 할 때까지 액체 표면을 떠나는 분자의 수가 증가함에 따라 .
이 시점에서, 액체 표면 위의 압력은 주어진 온도에서 일정하게 유지되고 일정하게 유지됩니다.
포화 증기 압력
따라서 두 개의 반대 프로세스가 같은 속도로 발생하면 시스템의 순 변화가 없습니다. 이것은 동적 평형을 구성합니다. 액체가 챔버에 한정되면 분자는 끊임없이 증발하고 응축되지만 액체 분자 또는 증기 분자의 부피는 변하지 않습니다. 결과적으로, 포화 증기압으로도 알려진 액체의 평형 증기압은 액체 표면과 동적 평형에서 증기에 의해 가해지는 압력이다.
.액체가 열린 용기에 배치되면, 증기 분자의 대부분은 공기로 빠져 나가 액체 표면과 충돌하지 않아 평형이 없습니다. 이러한 조건 하에서 용기에 더 이상 액체가 없을 때까지 액체는 계속 증발합니다. 이것이 발생하는 속도는 액체의 증기 압력과 가열 온도에 의해 결정됩니다.
- 휘발성 액체는 증기 압력이 높고 쉽게 증발하는 경향이 있습니다.
예 :가솔린, 아세톤
- 비 휘발성 액체는 증기 압력이 낮고 천천히 증발합니다.
예 :글리세린
휘발성 액체와 비 휘발성 액체를 나누는 것은 명확한 결론을 내리지 않습니다. 우리는 주로 액체를 물의 증기 압력과 비교합니다. 물의 증기 압력에 따르면, 그들은 휘발성 액체와 비 휘발성 액체로 나뉩니다.
- 물보다 더 큰 증기 압력을 가진 액체는 휘발성으로 간주됩니다.
- 물보다 증기 압력이 낮은 액체는 비 휘발성으로 간주됩니다.
특정 온도에서 임의의 물질의 평형 증기압은 분자 질량, 융점, 동결 지점 및 끓는점으로 정의 될 수있는 특징입니다.
증기 압력에 영향을 미치는 요인 :
- 증기 압력은 온도에 직접 비례합니다. 즉, 온도가 상승하면 증기 압력도 증가합니다.
- 증기 압력은 액체의 특성과 분자간 힘의 크기에 반비례합니다. 분자간 힘이 적 으면 증기 압력이 증가합니다.
끓는점과 증기 압력의 관계 :
증기 압력은 끓는점의 결정에 중요한 역할을합니다. 액체의 온도를 증가 시키면 액체의 증기압이 액체의 증기압이 대기압과 동일 할 때까지 증가합니다.
따라서 끓는점은 액체가 하나의 대기압에서 정확히 끓는 지점으로 정의됩니다.
대기압이 변할 때 비등점이 다릅니다. 예를 들어, 고도에서는 상승으로 인한 대기압의 차이로 인해 물이 낮은 고도보다 더 빨리 끓습니다.
Raoult의 법칙 :
"2 개의 휘발성 액체를 갖는 용액의 경우 증기압은 각각의 두더지 분획에 직접 비례합니다"
구성 요소 1 :P1 1 x1
P1 =P1 ° X1
구성 요소 2 :p2 2 x2
P2 =P2 ° X2
P TOTAL =P1 + P2
=(P1 ° X1) + (P2 ° X2)
로도 쓸 수도 있습니다
P TOTAL =P1 ° (1-X2) + P2 ° X2
ptotal =p1 ° + (p2 ° -p1 °) x2.
다음 결론은 Raoult의 법률 방정식에서 도출 될 수 있습니다.
- 용액의 총 증기 압력은 모든 구성 요소의 두더지 분율과 관련 될 수 있습니다.
- 용액의 총 증기 압력은 용액에서 구성 요소 2의 두더지 분율에 따라 선형으로 변합니다.
- 순수 성분 1의 증기 압력 1을 고려하여 용액의 총 증기 압력을 고려하면 성분 1의 두더지 분율을 증가 시켜서 증가 또는 감소 할 수 있습니다.
결론
끓는점 및 기화 열과 관련된 증기 압력은 음식 준비에 적용되는 가장 중요한 특성 중 하나입니다.
증기 압력의 또 다른 중요한 적용은 일상 생활에서 볼 수있는 음식을 요리하는 데 액체의 총 압력이 사용되는 압력 쿠커입니다.
각 액체의 증기 압력을 알면 실험실에 어떻게 저장 해야하는지, 어떻게 적절하게 사용되어야하는지 알고 있습니다.
위에서 언급 한 것은 우리가 일상 생활과 실험실에서 그것들을 사용하는 증기 압력의 몇 가지 응용을 언급했습니다.
이 기사는 증기 압력, 포화 증기 압력의 정의를 강조합니다. , 증기 압력과 끓는점과 Raoult의 법칙의 관계.
