Насичена пара води. Насичена пара - шпаргалка

ПАРОУТВОРЕННЯ.

НАСИЩЕНА І НЕНАСИЩЕНА ПАР.

1.Пароутворення.

Між молекулами речовини, що у рідкому чи твердому стані, діють сили тяжіння. Для твердої речовини вони досить великі. Це призводить до того, що молекули твердої речовини малорухливі, вони можуть коливатися біля свого положення рівноваги. У рідини молекули негаразд сильно притягуються друг до друга, можуть переміщатися на невеликі відстані і перескакувати на сусідні положення рівноваги. Однак, в результаті обміну енергіями при зіткненнях молекул або в результаті надходження енергії ззовні, якась окрема молекула може отримати таку кількість кінетичної енергії, яка дозволить їй подолати сили тяжіння з боку сусідніх молекул і залишити поверхню рідини або твердої речовини. Деякі з цих молекул, втративши свою енергію, повертаються назад у рідину або тверду речовину, але найенергійніші, які змогли піти на відстань близько 10 -9 м, де сили тяжіння вже практично не діють, стають вільними.

Перехід речовини з твердого або рідкого стану в газоподібний називається пароутворенням, А сукупність молекул речовини, що залишили поверхню рідини або твердого тіла, називається поромцієї речовини.

Найчастіше під пароутворенням розуміється перехід речовини в газоподібний стан рідкого. Пароутворення, що походить з твердого стану, називається сублімацієюабо сублімацією.

Пароутворення з рідкого стану поділяють на випаровуванняі кипіння.

2.Випаровування та його інтенсивність.

Випаровування– це пароутворення, що відбувається за будь-якої температури лише з вільної поверхні рідини у повітря чи вакуум, що супроводжується зниженням температури рідини.

Механізм випаровування і охолодження рідини, що відбувається при цьому, можна пояснити з точки зору МКТ.

Як говорилося вище, поверхню рідини залишають ті молекули, кінетична енергія яких перевищує значення роботи, яка потрібна на подолання сил молекулярного тяжіння з боку сусідніх молекул і виходу молекули з поверхні рідини у повітря. Ця робота називається роботою виходу. В результаті середня кінетична енергія молекул, що залишилися, зменшується і, отже, температура рідини знижується.

Інтенсивність випаровування залежить від кількох факторів:

від температури рідини;

від площі вільної поверхні;

від швидкості видалення парів із поверхні рідини;

від зовнішнього тиску;

від роду рідини.

Чим вище температура, що більше площа вільної поверхні, що більше швидкість видалення парів із поверхні рідини, що менше зовнішній тиск, то випаровування йде інтенсивніше.

Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий або твердий називається конденсацією.

3.Насичені та ненасичені пари.

Розглянемо дві судини з рідиною – одна відкрита, інша закрита кришкою. В обох судинах відбувається і випаровування рідини, і конденсація пари.

Однак у першому випадку, випаровування переважає над конденсацією, так як молекули рідини мають можливість залишити межі судини і в рідину вони не повернуться, а на їх місце з поверхні рідини повітря виходять інші молекули. Число молекул N 1 покидають поверхню за 1 с, перевищує число молекул N 2 , що повертаються назад. Якщо процес випаровування переважає над процесом конденсації, то пар, що утворюється, називається ненасиченим.

У герметично закритому посудині спочатку число молекул N 1 покидають поверхню за 1 с, перевищує число молекул N 2 , що повертаються назад. Тому щільність пари над поверхнею рідини, а також її тиск зростають. Але в міру збільшення густини і тиску зростає кількість молекул, що повертаються в рідину протягом 1 с. Через деякий час швидкості випаровування та конденсації стають однаковими, тобто. кількість молекул, що вилетіли з рідини, N 1 дорівнює кількості повернених N 2 . Кажуть, що між парою та її рідиною встановилася динамічна рівновага.

Пара, що перебуває в стані динамічної рівновагизі своєю рідиною, називається насиченим.

4. Кипіння.

Кипіння - це пароутворення, що відбувається і з поверхні, і у всьому об'ємі рідини за постійної температури.

Механізм кипіння можна пояснити так.

На стінках судини завжди є бульбашки адсорбованого газу. Крім того, в рідині завжди присутня деяка кількість розчиненого газу (повітря), ступінь розчинення якого знижується зі зростанням температури, і який при нагріванні починає виділятися також у вигляді бульбашок. Всередину бульбашок відбувається випаровування рідини. Тому крім повітря всередині бульбашок знаходиться насичена пара, її тиск із зростанням температури збільшується. Отже, бульбашки роздмухуються. Діюча на бульбашки сила Архімеда стає більшою від їх сили тяжіння, і вони починають спливати. Подальша поведінка бульбашок залежить від того, наскільки прогріта рідина.

Якщо рідина ще рівномірно прогріта і верхні її шари холодніше нижніх, то зі спливання бульбашок пар всередині них конденсується, тиск усередині бульбашок зменшується. Отже, зменшується обсяг бульбашок. Залежна від об'єму бульбашок сила Архімеда також стає менше, рух бульбашок вгору сповільнюється і, не дійшовши до поверхні рідини, бульбашки зникають.

Якщо рідина прогріта рівномірно, то в міру випливання бульбашок обсяг їх зростатиме, оскільки зменшується сила гідростатичного тиску рідини, що діє на бульбашки. Збільшення обсягу призводить до збільшення сили Архімеда. Тому рух бульбашок вгору прискорюється. Пухирці досягають вільної поверхні, лопаються, і насичена пара виходить назовні. Цей момент називається кипінням рідини. При цьому тиск насиченої пари в бульбашках практично дорівнює зовнішньому тиску.

Температура, при якій тиск насиченої пари дорівнює зовнішньому тиску, називається температурою кипіння.

Температура кипіння залежить:

1) від зовнішнього тиску (що воно більше, тим температура кипіння вища);

2) від наявності домішки (зазвичай температура кипіння збільшується із зростанням концентрації домішки);

3) від розчиненого в рідині повітря чи інших газів (зі зменшенням кількості розчиненого повітря температура підвищується);

4) від стану стінок судини (у судинах з гладкішими стінками рідина закипає при вищій температурі);

5) від роду рідини.

5. Порівняння властивостей насиченої пари та ідеального газу.

1. Тиск і щільність насиченої пари постійні і не залежать від обсягу простору над рідиною, що випаровується. Для ідеального газу тиск та щільність зменшуються зі зростанням обсягу.

Насичена пара Ідеальний газ

2.Со збільшенням температури при постійному обсязі зростання тиску насиченої пари відбувається не за лінійним законом, як для ідеального газу, а набагато швидше. Це пояснюється тим, що збільшення тиску відбувається не тільки за рахунок збільшення кінетичної енергії, але й за рахунок збільшення кількості молекул, що випарувалися.

З цієї причини щільність насиченої пари залишається постійної, вона зростає.

3. Тиск і щільність насиченої пари залежать від роду рідини та визначаються теплотою пароутворення. Чим менше теплота пароутворення, тим більший тиск і щільність насиченої пари.

Пар, що знаходиться в дотику з водою, має однакову з нею температуру, рівну температурі кипіння при даному тиску, називається насиченою парою. Насичена пара може бути вологою та сухою. Вологою насиченою парою називається насичена пара містить дрібні частинки води, тобто являє собою суміш пари і води. Пара, що отримується в паровому котлі, містить зазвичай 2-5% води (тобто ступінь сухості пари відповідно дорівнює 98-95%). Сухою насиченою парою називається насичена пара, повністю звільнена від домішок води. Перегрітою називається пара, що має більш високу температуру, ніж насичена пара того ж тиску.

Призначення димососа та вентилятора. Порядок пуску та зупинки димососу, вентилятора

Дутьові вентилятори служать для подачі повітря в топку казана. Димові труби та димососи створюють тягу (розрідження), яка потрібна для безперервного підведення свіжого повітря в топку та видалення з неї продуктів згоряння палива. Димарі встановлюються в тих випадках, коли димова труба не може забезпечити необхідну тягу. Пристрій димососа аналогічний пристрої вентилятора (але має ряд особливостей: корпус з жароміцної сталі, в масляній ванні розміщений змійовик з підведенням води для охолодження масла, корпус покривається тепловою ізоляцією).

Пуск димососу: Повністю закрити шибер на всмоктувальному патрубку (перед димососом) та ввімкнути електродвигун. Перевірити відсутність сторонніх шумів, зачіпань частин, що рухаються об корпус, вібрацій підшипників, правильне обертання робочого колеса. Далі повільно відкриваємо шибер (щоб струм електродвигуна під навантаженням не перевищив допустимого значення). Спочатку вмикаємо димосос, а потім вентилятор.

Зупинка: Спочатку зупинити вентилятор, закривши шибер вентилятора, а потім димосос, закривши шибер димососа.

Теми кодифікатора ЄДІ: насичені та ненасичені пари, вологість повітря.

Якщо відкрити склянку з водою залишити на довгий час, то врешті-решт вода повністю випарується. Точніше – випарується. Що таке випаровування і чому воно відбувається?

Випаровування та конденсація

При даній температурі молекули рідини мають різні швидкості. Швидкість більшості молекул знаходиться поблизу деякого середнього значення (характерного для цієї температури). Але трапляються молекули, швидкості яких значно відрізняються від середньої як меншу, так і більшу сторону.

На рис. 1 зображено зразковий графік розподілу молекул рідини за швидкостями. Блакитним фоном показана та сама більшість молекул, швидкості яких групуються близько середнього значення. Червоний "хвіст" графіка - це невелика кількість "швидких" молекул, швидкості яких суттєво перевищують середню швидкість основної маси молекул рідини.

Мал. 1. Розподіл молекул за швидкостями

Коли така дуже швидка молекула опиниться на вільній поверхні рідини (тобто на межі розділу рідини та повітря), кінетичної енергії цієї молекули може вистачити на те, щоб подолати сили тяжіння інших молекул і вилетіти з рідини. Цей процес і є випаровування, А молекули, що залишили рідину, утворюють пар.

Отже, випаровування - це процес перетворення рідини на пару, що відбувається на вільній поверхні рідини(за особливих умов перетворення рідини на пару може відбуватися по всьому об'єму рідини. Цей процес вам добре відомий - це кипіння).

Може статися, що через деякий час молекула пари повернеться назад у рідину.

Процес переходу молекул пари в рідину називається конденсацією.. Конденсація пари - процес, обернений до випаровування рідини.

Динамічна рівновага

А що буде, якщо посудину з рідиною закрити герметично? Щільність пари над поверхнею рідини почне збільшуватися; частинки пари все сильніше заважатимуть іншим молекулам рідини вилітати назовні, і швидкість випаровування зменшуватиметься. Одночасно почне збільшуватися швидкість конденсації, так як зі зростанням концентрації пари число молекул, що повертаються в рідину, стає дедалі більше.

Нарешті, рано чи пізно швидкість конденсації виявиться дорівнює швидкості випаровування. Настане динамічна рівновагаміж рідиною та парою: за одиницю часу з рідини вилітатиме стільки ж молекул, скільки повертається до неї з пари. Починаючи з цього моменту кількість рідини перестане зменшуватися, а кількість пари - збільшуватись; пара досягне «насичення».

Насичена пара - це пара, яка перебуває у стані динамічної рівноваги зі своєю рідиною. Пара, що не досягла стану динамічної рівноваги з рідиною, називається ненасиченою.

Тиск і щільність насиченої пари позначаються і. Очевидно, і - це максимальний тиск і щільність, які може мати пара при даній температурі. Іншими словами, тиск і щільність насиченої пари завжди перевищують тиск і щільність ненасиченої пари.

Властивості насиченої пари

Виявляється, що стан насиченої пари (а ненасиченої – тим більше) можна наближено описувати рівнянням стану ідеального газу (рівнянням Менделєєва – Клапейрона). Зокрема, маємо наближене співвідношення між тиском насиченої пари та її щільністю:

(1)

Це дуже дивовижний факт, який підтверджує експеримент. Адже за своїми властивостями насичена пара істотно відрізняється від ідеального газу. Перелічимо найважливіші з цих відмінностей.

1. При незмінній температурі щільність насиченої пари не залежить від її обсягу.

Якщо, наприклад, насичена пара ізотермічно стискати, то її щільність у перший момент зросте, швидкість конденсації перевищить швидкість випаровування, і частина пари конденсується в рідину - доти, доки знову не настане динамічна рівновага, в якій щільність пари повернеться до свого колишнього значення .

Аналогічно, при ізотермічному розширенні насиченої пари його щільність у перший момент зменшиться (пар стане ненасиченим), швидкість випаровування перевищить швидкість конденсації, і рідина додатково випаровуватиметься до тих пір, поки знову не встановиться динамічна рівновага - тобто. поки пар знову стане насиченим з колишнім значенням щільності.

2. Тиск насиченої пари не залежить від його обсягу.

Це випливає з того, що щільність насиченої пари не залежить від об'єму, а тиск однозначно пов'язаний із щільністю рівнянням (1).

Як бачимо, закон Бойля - Маріотта, справедливий для ідеальних газів, для насиченої пари не виконується. Це й не дивно – адже його отримано з рівняння Менделєєва – Клапейрона у припущенні, що маса газу залишається постійною.

3. При постійному обсязі щільність насиченої пари зростає з підвищенням температури і зменшується зі зниженням температури.

Справді, зі збільшенням температури зростає швидкість випаровування рідини.

Динамічна рівновага в перший момент порушується, і відбувається додаткове випаровування деякої частини рідини. Пара додаватиметься до тих пір, поки динамічна рівновага знову не відновиться.

Так само при зниженні температури швидкість випаровування рідини стає меншою, і частина пари конденсується до тих пір, поки не відновиться динамічна рівновага - але вже з меншою кількістю пари.

Таким чином, при ізохорному нагріванні або охолодженні насиченої пари його маса змінюється, тому закон Шарля в даному випадку не працює. Залежність тиску насиченої пари від температури вже не буде лінійною функцією.

4. Тиск насиченої пари зростає з температурою швидше, ніж за лінійним законом.

Справді, зі збільшенням температури зростає щільність насиченої пари, а відповідно до рівняння (1) тиск пропорційно до твору щільності на температуру.

Залежність тиску насиченої пари від температури є експоненційною (рис. 2). Вона представлена ділянкою 1-2 графіки. Цю залежність не можна вивести із законів ідеального газу.

Мал. 2. Залежність тиску пари від температури

У точці 2 вся рідина випаровується; при подальшому підвищенні температури пар стає ненасиченим і його тиск зростає лінійно за законом Шарля (ділянка 2–3).

Згадаймо, що лінійне зростання тиску ідеального газу викликане збільшенням інтенсивності ударів молекул об стінки судини. У разі нагрівання насиченої пари молекули починають бити не тільки сильніше, але й частіше - адже пара стає більшою. Одночасною дією цих двох факторів і викликано експоненційне зростання тиску насиченої пари.

Вологість повітря

Абсолютна вологість- це парціальний тиск водяної пари, що знаходиться в повітрі (тобто тиск, який водяна пара чинила б сама по собі, без інших газів). Іноді абсолютною вологістю називають також щільність водяної пари у повітрі.

Відносна вологість повітря- це відношення парціального тиску водяної пари в ньому до тиску насиченої водяної пари за тієї ж температури. Як правило, це відношення виражають у відсотках:

З рівняння Менделєєва-Клапейрона (1) випливає, що відношення тиску пари дорівнює відношенню щільностей. Оскільки саме рівняння (1) , нагадаємо, описує насичений пар лише приблизно, ми маємо наближене співвідношення:

Одним із приладів, що вимірюють вологість повітря, є психрометр. Він включає два термометри, резервуар одного з яких загорнуті в мокру тканину. Чим нижча вологість, тим інтенсивніше йде випаровування води з тканини, тим сильніше охолоджується резервуар «мокрого» термометра, і тим більша різниця його показань та показань сухого термометра. З цієї різниці за допомогою спеціальної психрометричної таблиці визначають вологість повітря.

Якщо відкрити склянку з водою залишити на довгий час, то врешті-решт вода повністю випарується. Точніше випарується. Що таке випаровування і чому воно відбувається?

2.7.1 Випаровування та конденсація

На рис. 2.16 зображено зразковий графік розподілу молекул рідини за швидкостями. Блакитним фоном показана та сама більшість молекул, швидкості яких групуються близько середнього значення. Червоний «хвіст» графіка це невелика кількість «швидких» молекул, швидкості яких суттєво перевищують середню швидкість основної маси молекул рідини.

Число молекул

Швидкі молекули

Швидкість молекул

Мал. 2.16. Розподіл молекул за швидкостями

Коли така дуже швидка молекула опиниться на вільній поверхні рідини (тобто на межі розділу рідини та повітря), кінетичної енергії цієї молекули може вистачити на те, щоб подолати сили тяжіння інших молекул і вилетіти з рідини. Цей процес і є випаровуванням, а молекули, що залишили рідину, утворюють пару.

Отже, випаровування це процес перетворення рідини на пару, що відбувається на вільній поверхні жидкости7 .

Може статися, що через деякий час молекула пари повернеться назад у рідину.

Процес переходу молекул пари в рідину називається конденсацією. Конденсація пара процес, зворотний випаровування рідини.

2.7.2 Динамічна рівновага

7 За особливих умов перетворення рідини на пару може відбуватися по всьому об'єму рідини. Цей процес вам добре відомий це кипіння.

p н = н RT:

збільшуватиметься швидкість конденсації, оскільки зі зростанням концентрації пари число молекул, що повертаються в рідину, ставатиме дедалі більше.

Нарешті, рано чи пізно швидкість конденсації виявиться дорівнює швидкості випаровування. Настане динамічна рівновага між рідиною та парою: за одиницю часу з рідини вилітатиме стільки ж молекул, скільки повертається до неї з пари. Починаючи з цього моменту кількість рідини перестане зменшуватися, а кількість пари збільшуватись; пар досягне «насичення».

Насичена пара це пара, яка знаходиться в стані динамічної рівноваги зі своєю рідиною. Пара, що не досягла стану динамічної рівноваги з рідиною, називається ненасиченою.

Тиск і щільність насиченої пари позначаються pн ін. Очевидно, pн ін це максимальні тиск і щільність, які може мати пари при даній температурі. Іншими словами, тиск і щільність насиченої пари завжди перевищують тиск і щільність ненасиченої пари.

2.7.3 Властивості насиченої пари

Виявляється, що стан насиченої пари (а ненасиченої тим більше) можна приблизно описувати рівнянням стану ідеального газу (рівнянням Менделєєва Клапейрона). Зокрема, маємо наближене співвідношення між тиском насиченої пари та її щільністю:

1. При постійній температурі щільність насиченої пари залежить від її обсягу.

Якщо, наприклад, насичена пара ізотермічно стискати, то її щільність у перший момент зросте, швидкість конденсації перевищить швидкість випаровування, і частина пари конденсується в рідину доти, доки знову не настане динамічна рівновага, в якому щільність пари повернеться до свого колишнього значення.

Аналогічно, при ізотермічному розширенні насиченої пари його щільність у перший момент зменшиться (пар стане ненасиченим), швидкість випаровування перевищить швидкість конденсації, і рідина додатково випаровуватиметься до тих пір, поки знову не встановиться динамічна рівновага, тобто поки пар знову не стане насиченим. з колишнім значенням густини.

2. Тиск насиченої пари не залежить від його об'єму.

Це з того, що щільність насиченої пари залежить від обсягу, а тиск однозначно пов'язані з щільністю рівнянням (2.6 ).

Як бачимо, закон Бойля Маріотта, справедливий для ідеальних газів, для насиченої пари не виконується. Це й не дивно, адже він отриманий з рівняння Менделєєва Клапейрона в припущенні, що маса газу залишається постійною.

Справді, зі збільшенням температури зростає швидкість випаровування рідини. Динамічна рівновага в перший момент порушується, і відбувається додаткова

випаровування деякої частини рідини. Пара додаватиметься до тих пір, поки динамічна рівновага знову не відновиться.

Так само при зниженні температури швидкість випаровування рідини стає меншою, і частина пари конденсується до тих пір, поки не відновиться динамічна рівновага але вже з меншою кількістю пари.

4. Тиск насиченої пари зростає з температурою швидше, ніж за лінійним законом.

Справді, зі збільшенням температури зростає щільність насиченої пари, а згідно з рівнянням (2.6) тиск пропорційно до твору щільності на температуру.

Залежність тиску насиченої пари від температури є експоненційною (рис. 2.17). Вона представлена ділянкою 1-2 графіки. Цю залежність не можна вивести із законів ідеального газу.

ізохора пара

Мал. 2.17. Залежність тиску пари від температури

Згадаймо, що лінійне зростання тиску ідеального газу викликане збільшенням інтенсивності ударів молекул об стінки судини. У разі нагрівання насиченої пари молекули починають бити не тільки сильніше, але і частіше пара стає більше. Одночасною дією цих двох факторів і викликано експоненційне зростання тиску насиченої пари.

2.7.4 Вологість повітря

Абсолютна вологість це парціальний тиск водяної пари, що знаходиться в повітрі (тобто тиск, який водяна пара чинила б сама по собі, без інших газів). Іноді абсолютною вологістю називають також щільність водяної пари у повітрі.

Відносна вологість повітря це відношення парціального тиску водяної пари в ньому до тиску насиченої водяної пари при тій же температурі.

відношення виражають у відсотках:

"= p 100%: pн

З рівняння Менделєєва-Клапейрона (2.6) слід, що відношення тисків пари дорівнює відношенню щільностей. Оскільки саме рівняння (2.6 ), нагадаємо, описує насичений пар лише приблизно, ми маємо наближене співвідношення:

"= 100%: н

Одним із приладів, що вимірюють вологість повітря, є психрометр. Він включає два термометри, резервуар одного з яких загорнуті в мокру тканину. Чим нижча вологість, тим інтенсивніше йде випаровування води з тканини, тим сильніше охолоджується резервуар «мокрого» термометра, і тим більша різниця його показань і показань сухого термометра. З цієї різниці за допомогою спеціальної психрометричної таблиці визначають вологість повітря.

Перш ніж відповідати на запитання, поставлене у назві статті, розберемося, що таке пара. Образи, що виникають у більшості людей при цьому слові: киплячий чайник або каструля, парильня, гарячий напій та ще безліч подібних картинок. Так чи інакше, в наших уявленнях є рідина і газоподібна субстанція, що піднімається над її поверхнею. Якщо вас попросять навести приклад пари, ви відразу згадаєте водяну пару, пари спирту, ефіру, бензину, ацетону.

Існує ще одне слово для позначення газоподібних станів – газ. Тут ми зазвичай згадуємо кисень, водень, азот та інші гази, не асоціюючи їх із відповідними рідинами. При цьому добре відомо, що вони існують у рідкому стані. На перший погляд відмінності полягають у тому, що пара відповідає природним рідинам, а гази треба скраплювати спеціально. Однак це не зовсім правильно. Понад те, образи, що виникають за слові пар – пором є. Щоб дати точнішу відповідь, розберемося, як виникає пара.

Чим відрізняється пара від газу?

Агрегатний стан речовини задається температурою, точніше співвідношенням між енергією, з якою взаємодіють його молекули та енергією їхнього теплового хаотичного руху. Наближено, можна вважати, що якщо енергія взаємодії значно більша – твердий стан, якщо значно більша енергія теплового руху – газоподібний, якщо енергії можна порівняти – рідке.

Виходить, щоб молекула могла відірватися від рідини та брати участь в утворенні пари, величина теплової енергії має бути більшою за енергію взаємодії. Як це може статися? Середня швидкість теплового руху молекул дорівнює певному значенню, що залежить від температури. Однак індивідуальні швидкості молекул різні: більша їх частина має швидкості близькі до середнього значення, але деяка частина має швидкості більше середньої, деяка - менше.

Більш швидкі молекули можуть мати велику теплову енергію, ніж енергія взаємодії, а значить, потрапивши на поверхню рідини, здатні відірватися від неї, утворюючи пару. Такий спосіб пароутворення називається випаровуванням. Через той самий розподіл швидкостей існує й протилежний процес — конденсація: молекули з пари переходять у рідину. До речі, образи, які зазвичай виникають при слові пар, це не пара, а результат протилежного процесу — конденсації. Пара побачити не можна.

Пара за певних умов може стати рідиною, але для цього його температура не повинна перевищувати певного значення. Це значення називається критичною температурою. Пар і газ - газоподібні стани, що відрізняються температурою, за якої вони існують. Якщо температура не перевищує критичної – пара, якщо перевищує – газ. Якщо підтримувати постійну температуру і зменшувати об'єм, пара — зріджується, газ — не зріджується.

Що таке пар насичений і ненасичений

Саме слово «насичений» несе певну інформацію, важко наситити велику область простору. Отже, щоб отримати насичену пару, треба обмежити простір, в якому знаходиться рідина. Температура при цьому повинна бути меншою за критичну для даної речовини. Тепер молекули, що випарувалися, залишаються в просторі, де знаходиться рідина. Спочатку більшість переходів молекул відбуватиметься з рідини, при цьому щільність пари підвищуватиметься. Це, у свою чергу, викличе більшу кількість зворотних переходів молекул у рідину, що збільшить швидкість процесу конденсації.

Нарешті, встановлюється стан, котрим середнє число молекул, перехідних з однієї фази до іншої буде рівним. Такий стан називається динамічна рівновага. Для цього стану характерна однакова зміна величини та напрямки швидкостей випаровування та конденсації. Цей стан відповідає насиченій парі. Якщо стан динамічної рівноваги не досягнуто, це відповідає ненасиченій парі.

Починають вивчення якогось об'єкта, завжди із найпростішої його моделі. У молекулярно-кінетичній теорії це ідеальний газ. Основні спрощення тут — нехтування власним обсягом молекул та енергією їхньої взаємодії. Виявляється, подібна модель цілком задовільно описує ненасичену пару. Причому що менш насичений, тим правомірніше її застосування. Ідеальний газ - це газ, він не може стати ні парою, ні рідиною. Отже, для насиченої пари подібна модель не є адекватною.

Основні відмінності насиченої пари від ненасиченої

Насичений означає, що цей об'єкт має найбільше з можливих значень деяких параметрів. Для пари це щільність та тиск. Ці параметри для ненасиченої пари мають менші значення. Що далі пар від насичення, то менші ці величини. Одне уточнення: температура порівняння має бути постійною.
Для ненасиченої пари виконується закон Бойля-Маріотта: якщо температура і маса газу постійні, збільшення або зменшення об'єму, викликає зменшення або збільшення тиску в стільки ж разів, тиск і об'єм - пов'язані пропорційною залежністю. З максимальності щільності і тиску при постійній температурі випливає їхня незалежність від об'єму насиченої пари, виходить, що для насиченої пари тиск і об'єм не залежать один від одного.
Для ненасиченої пари щільність не залежить від температури, і якщо обсяг зберігається, не змінюється значення щільності. Для насиченої пари при збереженні об'єму густина змінюється, якщо змінюється температура. Залежність у разі пряма. Якщо температура збільшується, збільшується і щільність, якщо температура зменшується, так само змінюється щільність.
Якщо обсяг постійний, ненасичена пара веде себе відповідно до закону Шарля: зі збільшенням температури у стільки разів збільшується і тиск. Така залежність називається лінійною. У насиченої пари зі збільшенням температури тиск зростає швидше, ніж у ненасиченої пари. Залежність має експонентний характер.

Підсумовуючи, можна назвати значні відмінності якостей порівнюваних об'єктів. Основна відмінність у тому, що пара, у стані насичення, не можна розглядати у відриві від її рідини. Це двокомпонентна система, до якої не можна застосовувати більшість газових законів.