Как найти давление насыщенного пара ртути - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Зависимость давления насыщенного пара ртути от температуры выражается уравнением [c.31]

Данные о температурах кипения воды прн давленияХ близких к атмосферному, см. стр. 55,. ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА РТУТИ I. Температура от —38 до 358° [c.725]

ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА РТУТИ [c.726]

Беспечный студент разбил термометр. Давление насыщенного пара ртути при 20 С равно 0,160 Па. Если разлитое не убрано сразу, какая масса ртути будет содержаться в 1 см воздуха при этой температуре [c.173]

Давление насыщенного пара ртути д [c.19]

Зависимость давления насыщенного пара ртути от температуры [c.101]

Какое минимальное количество ртути надо поместить в замкнутый объем 100 см при температуре 557° С, чтобы при полном испарении ртути достигалось насыщение баллона ртутными парами (давление насыщенных паров ртути при температуре 557° С равно ЫО мм рт. ст). [c.24]

Давление насыщенных паров ртути при различных температурах [c.36]

III. Давление насыщенных паров ртути [c.377]

Давление насыщенного пара ртути……………….. [c.199]

Давление насыщенных паров ртути при 90° С 20,91 Па, а при 100° С 36,16 Па. Определить теплоту испарения 10 кг ртути в указанном интервале температур и давление насыщенных паров ртути при 106° С. [c.76]

На практике находят применение и другие высокотемпературные теплоносители, которые используют в парообразном состоянии,- это металлические высокотемпературные теплоносители — литий, кадмий, калий и ртуть. С их помощью можно обеспечить нагревание до температур 400-800 °С и выще при относительно низких давлениях. Так, давление насыщенных паров ртути при 400 °С составляет около 0,2 МПа. [c.323]

Давление насыщенного пара ртути при 20° С составляет 1,268-10 мм рт. ст., при 25° С — 1,935-10 мм рт. ст. При температуре плавления —38,87° С упругость насыщенного пара составляет 2,2-10 мм рт. ст. [218]. Значения давления пара ртути при различных температурах приведены в приложении I. [c.14]

Давление насыщенного пара ртути при 25° С равно 0,227 Па. Рассчитайте число атомов ртути, которое имеется в 1 см пустой части ртутного термометра. [c.260]

Давление насыщенного пара ртути приведено в следующей таблице [c.273]

Если определение проводить при высоких температурах, то в формулу (IX. 4) следует вносить поправку на парциальное давление насыщенных паров ртути (АР), после чего формула (IX. 4) приобретает вид [c.150]

X 10 Дж/кг, 13,69 ккг/м и 14,193-103 кг/м . Давление насыщенных паров ртути Р1 = 0,0007-10 Па. [c.110]

Давление насыщенного пара ртути в интервале О 450° С можно выразить [ГК, 3, 124] уравнением [c.121]

Давление насыщенного пара ртути при 10° С равно 0,000537 мм рт. ст. и при 50° С равно 0,0134 мм рт. ст. Определить а) теплоту испарения 1 кг ртути и б) давление насыщенного пара ее при 30° С. [c.207]

Давление насыщенных паров ртути можно определить по формуле [c.164]

Наиболее важное свойство, используемое в вакуумной технике, это высокое давление насыщенных паров ртути [c.272]

Используя данные предыдущей задачи, вычислить давление насыщенных паров ртути при 106° С. Теплота парообразования ртути равна 284,1 дж1г. [c.195]

Металлическая ртуть и ее соединения очень ядовиты, причем при действии малых концентраций ртуть накапливается в организме и тяжелые последствия могут проявиться не сразу. Давление насыщенного пара ртути при комнатной температуре составляет 0,1 Па, поэтому возможно отравление парами ртути. Соединения кадмия ядовиты почти так же, как и соединения ртути, менее ядовиты соединения цинка. [c.564]

Пока не включена проточная вода в пароструйном насосе и не охлаждаются стенки ловушки, давление насыщенного пара ртути во всей системе соответствует комнатной температуре и, например, при 20° С равняется 1,2 10 мм рт. ст. [c.23]

После включения проточной воды самая низкая температура (10° С) устанавливается на стенках холодильника пароструйного насоса в соответствии с этим понижением температуры падает и давление насыщенных паров ртути. [c.23]

Погрешности анализа за счет растворимости газов в затворной жидкости и давления паров растворителя над ней могут быть исключены, если в качестве такой жидкости применять очищенную и перегнанную ртуть давление паров ртути очень мало и некоторьге газы(например, Н2. N2. О2) в ней нерастворимы (давление насыщенных паров ртути см. Справочник химика , 2-е изд., т. I, стр. 725). [c.594]

Темпера- тура, ос Давление насыщенных парбв ртути, мм рт. ст. Темпера- тура, °С Давление насыщенных паров ртути, мм рт. ст. [c.150]

Hg (газ). Бьюси и Джиок [1035] на основании данных Мензиса [2853] и Битти с сотрудниками 1702] по давлению насыщенных паров ртути вычислили значение теплоты испарения ртути в точке кипения, равное ДЯвгд,ев = 14,127 ккал/г-атом. В этих расчетах были использованы термодинамические функции жидкой ртути, рассчитанные авторами [1035] по результатам собственных измерений теплоемкости ртути (15—330° К) и данным Дугласа, Болл и Джиннингса [1386] по энтальпии жидкой ртути выше 273° К- Пересчет теплоты испарения ртути к 0° К приводит к значению [c.943]

Однако ртуть обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, ртуть имеет высокое давление насыщенных паров при комнатной температуре, порядка мм рт. ст. Поэтому, если не принимать специальные меры, то с помощью ртутного насоса, являющегося неизбежным источником проникновения паров ртути в откачиваемую систему, нельзя получить предельный вакуум / лучше 10 з мм рт. ст. Это обстоятельство заставляет применять специальные охлаждаемые до низкой температуры ловушки между ртутным насосом и откачиваемой системой с тем, чтобы понизить давление насыщенных паров ртути. Так, при применении в качестве охлаждающего агента для ловушки жидкого азота (/= —193°) давление насыщенного пара ртути составляет всего 10 з мм рт. ст. Во-вторых, пары ртути, проникающие через насос предварительного разрежения в производственное поГмеще-ние, даже в небольших количествах, вредны для здоровья человека. [c.19]

Краткий справочник физико-химических величин (1974) — [

c.22

c.65

]

Краткий справочник физико-химических величин Издание 6 (1972) — [

c.22

c.65

]

Краткий справочник физико-химических величин Издание 7 (1974) — [

c.22

c.65

]

Источник

Благодаря быстрому увеличению = плазмы с ростом температуры Т достаточно разогретая плазма становится хорошим проводником.

7. Плазма в магнитном поле. Наиболее важный практический интерес, который представляет физика плазмы, связан с решением проблемы управляемого термоядерного синтеза. Для осуществления термоядерных реакций водородную плазму необходимо нагреть до температуры не менее 108 К. Поддержание столь высокой температуры невозможно при соприкосновении плазмы со стенками камеры, в которой она находится. Избежать этого дает возможность так называемая магнитная термоизоляция: плазму помещают в сильное магнитное поле (например, тороидальное), препятствующее ионам и электронам перемещаться в поперечном направлении и уходить на стенки камеры. Известно, что заряженные частицы в сильном магнитном поле движутся по винтовым траекториям, которые «обвивают» линии вектора B.

Основная трудность в решении этой проблемы связана с получением устойчивой плазмы. Проблема оказалась чрезвычайно сложной и до сих пор окончательно не решена.

Задачи

5.1.Фазовый переход. Некоторую массу вещества, взятого в состоянии насыщенного пара, изотермически сжали в n раз по объему. Какую часть ) конечного объема занимает жидкая фаза, если удельные объемы насыщенного пара и жидкости отличаются друг от друга в N раз (N > n)?

Р е ш е н и е. Изобразим для наглядности происходящее на рис. 5.22, где N Vп/Vж и n Vп/V , V — конечный объем системы. Интересующая нас величина ) Vж/V . В конечном состоянии отметим все величины штрихом.

Рис. 5.22

Составим баланс масс и объемов обеих фаз в конечном состоянии

m mж mп ,

V Vж

Vп

Vж

m mж

Vп .

Разделим последнее выражение на V :

Vж

Перепишем это выражение через ), n и N: 1 ) + n – )N.

Отсюда следует, что

)(n – 1)/(N – 1).

5.2.Критическое состояние. Определить для критического состояния вещества, ван-дер-ваальсовские постоянные которого a и b известны, значения следующих критических величин: молярного объе-

ма VMкр, Tкр и pкр.

Ре ш е н и е. Из уравнения Ван-дер-Ваальса (1.42) следует, что

(1)

VM b

VM2

В критической точке K производная p V 0, т. е.

(2)

( VM b )2

VM3

Кроме того, критическая изотерма в точке K испытывает перегиб.

Это значит, что в точке K вторая производная 2p/ V2 0, или

2 p

2RT

(3)

( VM b )

Исключив RT из уравнений (2) и (3), получим:

VMкр 3b.

(4)

Подстановка (4) в (2) дает:

8 a

(5)

кр

27 bR

Подставив, наконец, (4) и (5) в формулу (1), получим:

pкр

27 b 2

Отметим попутно, что, как легко показать, связь между этими критическими величинами имеет вид

pкр VM кр 38 RTкр .

5.3.Энтропия и фазовые переходы. Лед с начальной температурой Т1, равной температуре таяния, сначала изотермически превратили в

воду, а затем при температуре кипения T2 — в пар. Найти приращение S удельной энтропии системы в этом процессе.

Ре ш е н и е. Данный процесс состоит из трех частей: таяния

(плавления), нагрева образовавшейся воды от Т1 до Т2 и превращения ее в пар. Соответственно можно записать в расчете на единицу массы:

qпар

пл

пар

пл

c ln

T T2

где qпл и qпар — удельные теплоты плавления и парообразования,

с — удельная теплоемкость воды.

5.4.Уравнение Клапейрона–Клаузиуса. Давление p насыщенного пара ртути зависит от температуры Т по закону

ln p a b ln T const,

где a и b — положительные постоянные. Найти молярную теплоту испарения ртути как функцию температуры, q(T).

Р е ш е н и е. Воспользуемся уравнением Клапейрона–Клаузиуcа (5.3). Учитывая, что молярный объем пара значительно больше, чем у жидкости (Vп J Vж), запишем

Теперь найдем производную dp/dT из уравнения, приведенного в условии задачи:

1		dp	a	b	1	.	(2)

p dT T 2	T

Совместное решение уравнений (1) и (2) дает

q TV dp R( a bT ). dT

5.5.Водяной пар, заполняющий пространство под поршнем в цилиндре, сжимают так, что он все время остается насыщенным, находясь на грани конденсации. Полагая для простоты, что удельная теплота парообразования равна q и не зависит от температуры Т, найти молярную теплоемкость С пара в данном процессе как функцию Т. Пар считать идеальным газом.

Р е ш е н и е. Согласно (1.13) прежде всего найдем, что

p dV p

R RT dp .

(1)

p dT

Следовательно, теплоемкость С есть

C CV

(2)

Указанный в условии задачи процесс на диаграмме р—Т идет по кривой парообразования. Для него справедливо уравнение Кла- пейрона–Клаузиуса:


dp	%	q		Mq	,	(3)
	TV
dT	TV	п
			п

где M — молярная масса, Vп — молярный объем пара (объемом жидкости мы пренебрегаем).

Подстановка (3) в (2) с учетом идеальности газа дает

С= Сp – Mq/T.

5.6.Капиллярные явления. В дне стеклянного сосуда со ртутью имеется малое круглое отверстие радиуса r. При какой толщине слоя ртути она не будет вытекать через это отверстие?

Ре ш е н и е. Из формулы (5.6) следует, что максимальная толщина слоя ртути возможна при условии, что радиус кривизны мени-

ска R мин. Из рис. 5.23 видно, что это будет при условии R r. В этом случае поверхностное натяжение направлено вертикально вверх, и соответствующая суммарная сила будет максимальной. Таким образом

	h i 2(/ gr,
Рис. 5.23	где — плотность ртути.

Состояния вещества				165

5.7. На мыльном пузыре радиуса a «сидит»
пузырь радиуса b. Имея в виду, что
b < a, найти радиус R кривизны плен-
ки, их разделяющей (рис. 5.24). Како-
вы углы между пленками в месте их
соприкосновения?
Р е ш е н и е. Запишем выражение для
избыточного давления в обоих	пузы-	Рис. 5.24
рях:
pa 2	2(	,	pb 2	2(	,	(1)

	a		b

где коэффициент 2 учитывает тот факт, что пленка имеет два поверхностных слоя. Из условия равновесия на границе раздела обоих пузырей следует, что

2	2(	pb pa .	(2)

	R

Совместно решая уравнения (1) и (2), находим

R ab . a b

Далее, сумма трех сил поверхностного натяжения при равновесии должна равняться

нулю (рис. 5.25), откуда 120 .

Рис. 5.25

5.8.Вертикальный капилляр привели в соприкосновение с поверхностью воды. Какое количество тепла выделится при поднятии воды по капилляру? Смачивание считать полным, поверхностное натяжение равно (.

Р е ш е н и е. Работа А, совершаемая силами поверхностного натяжения при поднятии жидкости, идет на сообщение ей потенциальной и кинетической энергии:

А = П + К.

Если бы не было сил трения, уровень жидкости в капилляре совершал бы гармонические колебания около равновесного положения. Благодаря трению, кинетическая энергия К переходит во внутреннюю энергию, т. е. выделяется тепло Q К.

Учитывая формулу (5.11), запишем выражение для работы А:

А (·2 rh 4(2/ g.

Приращение же потенциальной энергии

П mgh/2 2(2/ g,

где m r2h .

В результате получим Q А – П 2(2/ g.

5.9.Получить формулу (5.11) для h, пользуясь энергетическими соображениями и не делая каких-либо предположений о форме мениска.

		Р е ш е н и е. Равновесное поло-
		жение мениска должно соответ-
		ствовать	минимуму энергии E
		системы	жидкость–капилляр.
		Эта энергия слагается из повер-
		хностной энергии и потенциаль-
		ной энергии жидкости в поле
		тяготения. Мысленно предста-
		вим себе, что уровень жидкости
		в капилляре поднялся на dh

		(рис. 5.26, а). При этом поверх-
		ность соприкосновения жидко-
Рис. 5.26	сти со стенкой капилляра уве-
		личится на 2 rdh, и энергия по-

лучает приращение

dE 2 r dh((	тж	– ( ) + ( r2 dh )gh,	(1)
	тг

где первое слагаемое — приращение свободной энергии, второе — приращение потенциальной энергии столба жидкости. Далее следует учесть, что при равновесии (рис. 5.26, б)

и вблизи равновесия выражение (1) равно нулю, dЕ 0. В результате получим

Отсюда и следует формула (5.11).

5.10.Теплота образования поверхностного слоя. Рассмотрев цикл Карно для пленки жидкости, показать, что при изотермическом процессе теплота, необходимая для образования единицы пло-

щади поверхностного слоя

q T d( , dT

где d(/dТ — производная поверхностного натяжения по температуре.

Р е ш е н и е. Проведем с пленкой цикл Карно, у которого температура нагревателя T1 отличается

на очень малое /T от температуры

T2 холодильника. Этот цикл изоб-
ражен	на	диаграмме	(—S
(рис. 5.27), где S — площадь плен-
ки. Здесь учтено, что с ростом тем-
пературы ( уменьшается, поэтому
на рисунке цикл Карно выглядит
как «перевернутый». Но ход рас-

суждений от этого не меняется.	Рис. 5.27
При растяжении пленке сообщается теплота
Q1 q · S.	(1)

За цикл пленка совершает работу А А12 + А34. Учитывая, что в изотермическом процессе работа равна убыли свободной энергии, т. е. А – F –(S, запишем выражение для работы как

d A – (1 S – (2(– S) ((2 – (1) S d( S.	(2)
По теореме Карно, учитывая (1) и (2), получим:
	d A	T1 T2	dT	d( S	.

	Q1	T1	T	q S

Из последнего равенства приходим к выражению в тексте задачи.

5.11.Плазменные колебания. Под действием некоторой причины электронная компонента плазмы, имеющая

форму плоского слоя, сместилась на некоторое расстояние x перпендикулярно слою (рис. 5.28). Вследствие этого возникли поверхностные заряды (как на плоском конденсаторе) и соответствующая возвращающая сила, что привело к возбуждению плазменных колебаний. Найти их частоту

, если концентрация электронов равна n.

Рис. 5.28

Р е ш е н и е. На электронную компоненту плазмы в этом случае будет действовать сила F qЕ, где q — суммарный заряд электронов (q < 0). Если суммарная масса этих электронов равна m, то согласно основному уравнению динамики

где Еx — проекция напряженности электрического поля, создаваемого зарядами на поверхности слоя. Известно, что, как и в конденсаторе с поверхностной плотностью заряда =,

Ex	=		enx	,	(2)

	0	0

где е — элементарный заряд, n — концентрация электронов, nx — число электронов на единицу площади заряженного поверхностного слоя. Заметим, что в рассматриваемый момент (см. рис. 5.28) Еx > 0 и x > 0. Подставим (2) в (1) и учтем, что m Nme и q N(–e). Тогда (1) можно преобразовать к виду

	ne 2
x	m		x 0.
	0	e

Таким образом, мы пришли к уравнению гармонических колебаний с циклической частотой

ne2/ 0me .

Глава 6

Неравновесные макросистемы

В предыдущих главах основное внимание было уделено равновесным макросистемам. Однако, строго говоря, равновесные системы — это идеализация. Повседневно нам приходится встречаться только с неравновесными системами*. Физика неравновесных систем развивается, имея большие перспективы. Мы не будем затрагивать общие вопросы этой области науки. Ограничимся рассмотрением лишь нескольких случаев, представляющих особый практический интерес. Это неравновесные системы, с которыми связаны создание лазеров, а также потоки некоторых физических величин (явления переноса).

§ 6.1. Инверсная среда. Лазеры

Вынужденное (индуцированное) излучение. Первоначально считалось, что между энергетическими уровнями атомов происходят два вида переходов: спонтанные (самопроизвольные) с более высоких на более низкие уровни и те, которые происходят под действием излучения (вынужденные) с более низких на более высокие уровни. Переходы первого рода приводят к спонтанному испусканию фотонов, переходы второго рода обусловливают поглощение излучения веществом.

Эйнштейн (1918) пришел к выводу, что этих двух видов излучения недостаточно для объяснения равновесия между излучением и веществом. В самом деле, вероятность спонтанных переходов определяется лишь внутренними свойствами атомов и поэтому не зависит от интенсивности падающего излучения, вероятность же вынужденных переходов с более низких уровней зависит как от свойств атомов, так и от интенсивности падающего излучения.

*Системы, очень далекие от равновесных, называют сильно неравновесными. К их числу, между прочим, относятся биологические (живые) системы, для которых такое состояние является условием существования (за счет активного взаимодействия с окружающей средой).

Рис. 6.1

170 Глава 6

Для установления равновесия при произвольной интенсивности падающего излучения необходимы переходы, вероятность которых возрастала бы с увеличением интенсивности излучения, т. е. переходы, связанные с испусканием фотонов под действием излучения. Возникающее при таких переходах излучение было названо вынужденным или индуцированным. Это было весьма важное открытие, которое, увы, не сразу было оценено по достоинству.

Для упрощения дальнейших рассуждений рассмотрим два энергетических уровня атомов (молекул) среды, между которыми, по Эйнштейну, возможны три типа процессов: спонтанное излучение, поглощение и вынужденное (индуцированное) излу- чение (рис. 6.1). На рисунке они отмечены как сп, погл и инд. Далее будем считать (это не принципиаль-

но), что кратность вырождения

этих уровней g1 g2 1, т. е. уровни невырожденные.

Теперь введем «вероятности» переходов Р, понимая под этим число переходов ежесекундно в расчете на один атом:

P инд	B	21	u		,	P погл	B	12	u		,	(6.1)
21				12

где B21 и B12 — так называемые коэффициенты Эйнштейна, u — спектральная плотность энергии излучения, соответствующая энергии h перехода между данными уровнями.

Исходя из термодинамических соображений, Эйнштейн установил, что P21инд P12погл . Это значит, что коэффициенты

Обратимся к прохождению излучения через вещество. Согласно закону Бугера интенсивность I пучка излучения при этом изменяется с расстоянием x как

где k — коэффициент поглощения (другого процесса здесь не предполагалось). Учтем, однако, роль индуцированного излучения и его уникальные свойства:

Источник

Вскипание жидкости — переход в паровую фазу — происходит при данной температуре, если давление снижается до давления насыщенных паров рнп этой жидкости. Значения р п для воды, ртути, керосина и бензина даны в табл. 1. [c.61]

При повышении температуры опыта увеличивается давление насыщенного пара ртути. Измеряемое в опыте давление фактически является суммой давления исследуемого вещества и давления пара ртути. Поэтому прр высоких температурах следует вводить поправку на давление пара ртути. Сделать это, вообще говоря, не очень просто, так как [c.160]

Таким образом, при заданной температуре давление насыщенного пара (давление насыщения) имеет одно и то же строго определенное значение. Само собой разумеется, что давление насыщения (при заданной температуре) будет зависеть и от физических свойств испаряющейся жидкости (воды, ртути, спирта и т. п.). [c.156]

Анализ многочисленных реальных веществ показал, что трудности возникают уже при попытке найти вещество, удовлетворяющее основному требованию — высокой критической температуре и приемлемым значениям давления насыщенных паров при крайних температурах цикла либо вещество, как, например, ртуть, имеет невысокое давление при максимальной температуре цикла 550—600° С, но настолько малое давление при температуре 25° С, что практически использовать его невозможно, либо вещество имеет не слишком низкие давления насыщения при температуре около 25°С, но зато давления, соответствующие температуре 550—600° С, при этом оказываются недопустимо высокими. [c.460]

Если полное давление в верхней части колец станет равным давлению насыщенных паров ртути или меньшим его, возможен отрыв (разрыв) слоев ртути. [c.442]

Задача 1.10. Для определения давления насыщенных паров жидкости используются две барометрические трубки, предварительно заполненные ртутью (рис. 1.2). Одна из них служит барометром, а в другую при помощи пипетки по каппе вводят испытываемую жидкость. Безвоздушное пространство над ртутью вскоре заполняется, наряду с парами ртути, также парами жидкости, а над мениском ртути образуется небольшой слой жидкости высотой Ah, мениск ртути при этом понизится на величину, соответствующую давлению насыщенных паров жидкости. [c.13]

Определить давление насыщенных паров воды, если h =713 мм. Ah = 200 мм, показание барометра Л g = 745 мм рт. ст. При температуре опытов t = 20 °С плотность воды = 998,2 кг/м , а плотность ртути р = 13550 кг/м . [c.13]

Итак, мы получили две модификации уравнения изо-энтропийного процесса одна — уравнение (3-1) — содержит производную по кривой упругости, вторая — (3-4) и (3-4 ) — значение изохорной теплоемкости. В тех случаях, когда упругость насыщенных паров описывается сравнительно простой зависимостью, обе модификации, с точки зрения удобства их применения в расчетной практике, примерно равнозначны. В частности, давление насыщенных паров ртути и других металлов [Л. 66, 791 с высокой степенью точности выражается зависимостью вида [c.64]

Давление насыщенного пара исследуемого вещества при некоторой температуре опыта определяется как разность столбиков ртути в барометрической трубке и в трубке, заполненной исследуемым веществом, по формуле [c.138]

Давление пара в трубке с исследуемым веществом (например, с бензолом) фактически складывается из давления насыщенного пара бензола и давления паров ртути. Однако учитывать давление ртутных паров нет необходимости, так как точно такое же давление действует и на ртуть в барометрической трубке, находящейся также при температуре термостата. [c.138]

В заключение работы следует оценить точность, с которой получены в опыте значения давления насыщенного пара. При этом можно принять, что вследствие малого изменения плотности ртути в диапазоне температур опыта множитель в формуле (5-1) близок к единице и [c.139]

В циклах на парах натрия, калия, цезия и рубидия применение перегрева пара также не дает значительного эффекта при начальных температурах пара, реально достижимых в настоящее время. Применение перегрева пара в этих циклах затруднено еще более высокой по сравнению с ртутью температурой насыщенного пара даже при умеренных начальных давлениях. [c.23]

Важное свойство ртути—высокое давление насыщенных паров и большая скорость испарения. Пары ртути отличаются низким- потенциалом ионизации по сравнению с инертными газами, что обусловливает широкое применение ее в газоразрядных источниках света. [c.87]

Упругость насыщенных паров, распространенных в гидросистемах легких масел при температуре 20 и 60° С, составляет приблизительно 0,001 и 0,02 кГ/см . Давление насыщенных паров ртути при 20° С равно 0,000002 кГ/см [c.87]

В показания барометра при точных измерениях вносятся поправки на погрешности, обусловленные капиллярностью и опусканием ртути в чашке, влиянием давления насыщенных паров жидкости, влиянием разницы в температурах опыта и температуры, при которой градуированы приборы, температурным изменением объемного веса ртути и длины шкалы прибора. При учете влияния температуры следует учитывать, что градуировка и проверка приборов производятся при температуре 20 ° С. [c.108]

Давление насыщенных паров измеряется по разности высот столбов ртути в коленах манометра, отсчитываемой с помощью катетометра. Погрешность результатов измерения температуры жидкого кислорода с помощью конденсационного термометра около 0,001 К. [c.39]

Точка кипения ртути — 630° К. Это значит, что давление насыщенного пара ртути при 630° К равно одной атмосфере. [c.130]

Влияние свойств смачиваемости жидкости на кавитацию определить количественно довольно трудно. Если бы между потоком жидкости и направляющей поверхностью не существовало сил адгезии, то в каждой точке поверхности, в которой давление оказывалось бы ниже давления насыщенного пара, должна бы развиваться присоединенная кавитация независимо от существования ядер кавитации в самой жидкости. Однако, по-видимому, существует немного таких жидкостей (если они вообще существуют), способных циркулировать в течение некоторого времени, сохраняя сплошность и не создавая вследствие очищающего действия течения достаточно сильной связи с поверхностью, при которой кавитация начинается прежде всего в массе жидкости. Например, известно, что ртуть может прилипать к стеклу, хотя обычно считается, что она стекло не смачивает. Кажется также вероятным, что в смесях жидкостей, плохо смачивающих твердые поверхности, содержится множество ядер, и в них легко начинается кавитация, когда местное давление в течение достаточного промежутка времени падает ниже давления насыщенного пара. [c.111]

Рис. 7-30. Зависимость давления насыщенных паров ртути от температуры.

Отрицательное давление может получиться и в хорошо прокипяченной воде при комнатной температуре. Следовательно, также и для воды изотерма, соответствующая комнатной температуре, опускается ниже оси абсцисс, как изотерма 4 на рис. 1. Напротив, у эфира изотермы для легко наблюдаемых температур уже не спускаются ниже оси абсцисс. Поэтому, если в приведенном опыте иметь над ртутью немного эфира, то при этих температурах можно сделать ртутный столб таким длинным, что давление, господствующее в эфире, станет меньше, чем давление насыщенного пара эфира при этой температуре, но не таким длинным, чтобы давление стало отрицательным. [c.291]

Ртуть 115, 116 —.вязкость пара 116 —, теплопроводность пара 116 —, термодинамические свойства сухого насыщенного пара и жидкости 115 —. физические свойства жидкости 116 Рубидий 112. 113 —. вязкость жидкости 112 —.давление насыщенного пара 112 —. плотность жидкости 112 —.теплопроводность жидкости 112 —. термодинамические свойства одноатомного газа 112 [c.706]

Зависимость давления насыщенных паров р и скорости испарения т ртути от температуры Т (см. [Л. 10, 12]) [c.427]

Уравнения, связывающие давление насыщенных паров р мм рт. ст. с температурой Г [«К] для твердой ртути (ниже— 38,9° С) [c.427]

Рис. 2-8. Давление насыщенного пара ртути р, кПа. I — по данный Франка н Хея-зеля 1 — по данный Кяйете С соавторами.

Для определения давления насыщенных паров (упругости паров) с помощью пинетки впустили полу в правую барометрическую трубку, предварительно наполненную ртутью. После того как вода попала в торичеллиеву пустоту (до этого заполненную парами ртути), оказалось, что высота столба ртути А = 713 мм, высота столба воды над ртутью ДА = 200 мм. показание барометра И — 7А5.2. мм рт. ст. [c.13]

Когда в установках для тепловой микроскопии необходим стерильный вакуум, целесообразно использовать парортутные насосы, в которых рабочей жидкостью служит ртуть марки Р-1. При данном отстаточном давлении 44 температура кипения ртути постоянна, а давление насыщенного пара ее [c.44]

Однако ртутные пароструйные насосы обладают существенными недостатками. При комнатной температуре давление насыщенного пара ртути, заполняющего объем вакуумной системы, составляет около 10 мм рт. ст. Поэтому необходимо применение специальных ловушек с жидким азотом, вымораживающих пары ртути, что существенно усложняет эксплуатацию установок для тепловой микроскопии, снабженных парортутными насосами, и требует соблюдения правил техники безопасности в связи с высокой токсичностью паров ртути. [c.45]

Экспериментальная установка. Установка позволяет бдновремённо йзмерть давление насыщенного пара воды и бензола при одинаковой температуре. Схема установки показана на рис. 5-4. Она имеет три стеклянные, запаянные сверху трубки, заполненные ртутью. В трубке I над ртутью находится небольшое количество воды, а в трубке 2 — бензола (СеНб) трубка 3 является обычным ртутным барометром. В трубке 1 высота столба ртути меньше, чем в барометре, так как в ней на ртуть сверху действует давление насыщенного пара воды. Величина этого давления (в миллиметрах ртутного столба) равна, очевидно, разности высот столбов ртути в барометре и трубке I, за вычетом гидростатического давления столба исследуемой жидкости. Точно так же определяется давление насыщенного пара бензола. Для того чтобы определить давление насыщенного пара при различных температурах, верхние концы трубок помещаются в прозрачный сосуд 4, в котором циркулирует вода, 136 [c.136]

Бинарный цикл. Паросиловой цикл, проводимый с насыщенным паром, весьма близок к соответствующему циклу Карно н ири работе в данном интервале температур относительно весьма выгоден. Однако в настоящее время нет удобных рабочих веществ, которые позволили бы обеспечить проведение паросилового цикла с насыщенным паром этих веществ во всем требуемом интервале температур от 25 до 550—600° Т, Этому обычно мешает в одних случаях низкая критическая температура (например, околв 374 С для воды), а в других случаях — слишком малые давления насыщенного пара при низшей температуре цикла (на,пример, для ртути при 25° С давление насыщенного пара порядка 0,000003 ага). [c.257]

Парортутные насосы используют в качестве рабочей жидкости ртуть. Достоинствами ртути как рабочей жидкости является то, что она не портится при перегреве и кра-гковременном соприкосновении в горячем состоянии с атмосферным воздухом, а также определенное давление насыщенного пара и постоянная температура кипения. Однако ртуть обладает рядом существенных недо-статов. Достаточно высокое давление насыщенного пара ртути (около 10 Па при комнатной температуре) требует обязательного применения охлаждающих ловушек. В результате соприкосновения паров ртути с цветными металлами происходит их амальгамирование. Пары ртути токсичны даже в небольших количествах. [c.363]

Для микроколичеств газов заметно сказываются поверхностные эффекты. Так, например, микроколичества радона конденсируются на холодных поверхностях при давлениях, много меньших, чем давление насыщенных паров, определенное из опыта с большими количествами вещества [47]. Адсорбция происходит как на самих стенках, так и на осажденных в холодных частях каплях воды, ртути и т. д. мощным адсорбентом для радона является охлажденный активированный уголь, причем большая часть радона снова освобождается при нагревании. Радиокриптон и радиоксенон можно разделить с помощью угля, охлажденного смесью соли со льдом, который в этом случае адсорбирует только ксенон уголь, охлажденный жидким воздухом, адсорбирует также и криптон [20]. [c.25]

Для точного учета весового количества двуокиси углерода, выходящего в измерительное устройство из балластного объема, желательно исключить возможность фазового перехода жидкость—пар в его полости. Поэтому капилляр, соединяющий пьезометр с крестовиной, ближайшие к крестовине вентили и трубка и-образного ртутного дифманометра термостатируются при 50° С. Эту температуру выбрали, исходя из следующих соображений она превышает критическую температуру двуокиси углерода и, таким образом, исключает образование жидкой фазы в термостатируемом объеме при любом давлении в то же время она достаточно низка, и, следовательно, погрешность, вносимая давлением насыщенного пара ртути над мениском в и-образном манометре, пренебрежимо мала при этой температуре плотность двуокиси углерода во всем необходимом для исследования интервале давления изучена с большой степенью точности. [c.59]

Некоторые другие вещества, если их использовать в качестве рабочего тела, обладают по сравнению с водой заметными преимуществами при высоких температурах цикла. К таким вещест-ва М относится, например, ртуть, которая имеет высокую критическую температуру (1650° С), низкие давления насыщенного пара и т. д. Однако ртуть неудовлетворительно обеспечивает нижние температурные границы цикла, так как для достижения на выходе из теплового двигателя температуры пара порядка 25—30° С пришлось бы создать в конденсаторе весьма низкое давление ( 0,000003 ата), что практически нереализуемо (при давлении 0,03—0,04 ата пары ртути имеют температуру 208— 217° С). [c.235]

Практически, однако, такой ртутный цикл неосуществим, потому что температуре = 28,б°С соответствует давление насыщенного пара ртути /72 = 0,00300347 ата, т. е-почти полный вакуум, и в связи с этим громадный удельный объем пара, соверщенно исключающий возможность выполнения такой установки. Обычному же конденсаторному давлению современных установок р = 0,04 ата соответствует температура ртутного пара / 2= 216,9°С. Но при = 450°С, т. е. /7j = 4,5 ama и/7 = 0,04 аяш = 216,9° С) к. п. д. ртутного цикла =0,308, т. е. значительно ниже максимал-.но возможного для воды 0,434 (при /7,= = 225 ата, , = 450°С, / 2 = 0,04 aman , = 28,6°С). Причина этого заключается в том, что при одинаковой начальной температуре , = 450° С низщая температура ртутного цикла (216,9° С) значительно выше, чем для водяного (28,6° С). При одинаковой же температуре jj2 = 216,9° к. п. д. цикла водяного пара составлял бы всего лищь 0,216. [c.312]

Запирающая жидкость должна иметь низкое давление насыщенного пара, растворять возможно меньшее количество газа, оказывать высокое сопротивление его диффузии и не вступать с газом в химическое взаимодействие. Всем этим требованиям достаточно полно удовлетворяет только ртуть Hg, однако с учетом ядовитости ее применяют только при точных измерениях. Поступающая в продажу Hg, как правило, содержит загрязнения, поэтому перед использованием ее необходимо тщательно очистить от механических примесей, пропустить через стеклянный фильтр. Летучие примеси, спирты и другие органические вещества удаляют путем длительного продувания через Hg сухого воздуха или О2. Органические примеси в этом случае окисляются и всплывают на поверхность, после чего их легко отделяют фильтрованием. Для удаления следов жира Hg тщательно встряхивают в делительной воронке с чистым бензолом fiHii или четыреххлористым углеродом I4. [c.259]

Индий также нашел применение в металлических вакуумных затворах [Л. 1, 27, 41], подвижный клапан которых удерживается в закрытом состоянии слоем твердого индия. Для того, чтобы открыть вентиль, индий плавят с помощью внешнего нагревательного элемента. Расплавленный и тщательно очищенный от газов путем нагревания на масляной бане при 200° С индий может применяться вместо ртути в качестве рабочей жидкости с очень малым давлением насыщенных паров в вакуумных затворах с электромагнитным управлением и в вентилях-натекателях для напуска газов Л. 37]. [c.388]

Применение магния в вакуумной технике. Вследствие высокого давления насыщенных паров магний нельзя использовать для производства электронных ламп как обычный конструкционный материал. В виде тонкой прокатанной ленты со степенью чистоты 99,95% он применяется до сих пор как материал для геттеров в газоразрядных лампах с акален-ным катодом, наполненных ртутью, и в виде порошкообразного сплава А1М (55/45) в качестве так называемого формиргеттера в приемно-усилительных лампах с оксидным катодом. Более подробно см. гл. 27. [c.401]

Источник

Как найти давление насыщенного пара

Насыщенный пар находится в динамическом равновесии с жидкостью или твердым телом такого же химического состава. Давление насыщенного пара зависит от других показателей пара: к примеру, температурная зависимость давления насыщенного пара позволяет судить о температуре кипения вещества.

Вам понадобится

— сосуд;
— ртуть;
— пипетка;
— вода;
— спирт;
— трубки;
— эфир.

Инструкция

Количество молекул, вылетающих за одну секунду с единицы площади поверхности жидкости, напрямую зависит от температуры этой жидкости. При этом количество молекул, возвращающихся из пара в жидкость, обусловлено концентрацией пара и скоростью теплового движения его молекул. А значит, концентрация молекул пара при равновесии пара и жидкости зависит от равновесной температуры.

Поскольку давление пара находится в зависимости с его температурой и концентрацией, напрашивается вывод: давление насыщенного пара зависит лишь от температуры. С увеличением температуры возрастает давление насыщенного пара, а также его плотность, при этом же плотность жидкости из-за теплового расширения уменьшается.

Давление насыщенных паров разных жидкостей при одинаковой температуре может сильно отличаться. Убедиться в этом поможет проведенный опыт.

В сосуд, в котором находится ртуть, опустите несколько барометрических трубок. Трубка а будет служить барометром. Трубку b при помощи пипетки наполните водой, в трубку c введите спирт, а в трубку d – эфир.

Наблюдайте за происходящим. Так, в трубке b часть воды в «торричеллиевой пустоте» очень быстро испарится, а оставшаяся часть скопится над ртутью в виде жидкости (это признак того, что над ртутью находится насыщенный водяной пар).

Сравните высоту ртутного столба в барометре с высотой ртути в трубках b, c и d. Разность между высотой столба ртути в каждой из трех трубок и высотой ртутного столба в барометре и будет показателем давления насыщенного пара этой жидкости. Проведенный опыт доказывает, что наибольшим давлением в этом случае обладают насыщенные пары эфира, а наименьшим – водяные пары.

Если температура в закрытом сосуде достигает критического значения (Ткр) для вещества, которое в нем находится, то плотность его жидкости и пара становятся одинаковыми. Последующее увеличение температуры приводит к исчезновению физических различий между жидкостью и насыщенным паром.

Обратите внимание

Соблюдайте осторожность при работе с ртутью: этот металл токсичен!

Полезный совет

С повышением температуры в насыщенном паре увеличивается средняя кинетическая энергия движения молекул, а также их концентрация. Ввиду этого при увеличении температуры давление насыщенного пара значительно быстрее возрастает, чем давление идеального газа.

Источники:

Испарение, конденсация, кипение. Насыщенные и ненасыщенные пары

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Источник

2017-11-29 19:46

До сих пор мы рассматривали явления испарения и конденсации при постоянной температуре. Теперь займемся вопросом о влиянии температуры. Легко заметить, что влияние температуры очень сильно. В жаркий день или вблизи печки все сохнет гораздо быстрее, чем на холоде. Значит, испарение теплой жидкости идет интенсивнее, чем холодной. Это легко объяснимо. В теплой жидкости большее число молекул обладает скоростью, достаточной для того, чтобы преодолеть силы сцепления и вырваться за пределы жидкости. Поэтому при повышении температуры вместе с увеличением скорости испарения жидкости увеличивается и давление насыщенного пара.

Увеличение давления пара легко обнаружить при помощи прибора, описанного в § 291. Опустим колбу с эфиром в теплую воду. Мы увидим, что манометр покажет резкое увеличение давления. Опустив ту же колбу в холодную воду или лучше в смесь снега с солью (§ 275), заметим, наоборот, понижение давления.

Итак, давление насыщенного пара сильно зависит от температуры. В табл. 18 приведены давления насыщенного пара воды и ртути при различных температурах. Обратим внимание на ничтожное давление пара ртути при комнатной температуре. Вспомним, что при отсчете барометра этим давлением пренебрегают.

Таблица 18. Давление насыщенного пара воды и ртути при различных температурах (в мм рт. ст.)

Температура,	Вода	Ртуть	Температура,	Вода	Ртуть
0	4,58	0,00021	100	760	0,28
20	17,5	0,0013	120	1489	0,76
40	55,3	0,0065	140	2711	1,85
60	149	0,026	200	11660	17,2
80	355	0,092	300	64450	245
90	526	0,16	374	165530	1100

Из графика зависимости давления насыщенного пара воды от температуры (рис. 481) видно, что приращение давления, соответствующее увеличению температуры на

, растет с температурой. В этом заключается отличие насыщенного пара от газов, давление которых при нагревании на

одинаково увеличивается и при низких и при высоких температурах (на 1/273 давления при

). Это отличие станет вполне понятным, если вспомнить, что при нагревании газов при постоянном объеме меняется только скорость молекул. При нагревании системы жидкость — пар меняется, как мы указали, не только скорость молекул, но и их число в единице объема, т. е. при большей температуре мы имеем пар большей плотности.

Рисунок 481. Зависимость давления насыщенного пара воды

293.1.
Почему газовый термометр (§ 235) дает правильные показания только при совершенно сухом газе?

293.2.
Предположим, что в замкнутом сосуде, кроме жидкости и пара, находится еще воздух. Как это отразится на изменении давления с повышением температуры?

293.3.
Изменение давления пара в замкнутом сосуде при повышении температуры изображается графиком, показанным на рис. 482. Какое заключение можно вывести относительно процессов испарения внутри сосуда?

Рис. 482. К упражнению 293.3

Источник