Gőznyomás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A gőznyomás (tenzió) adott hőmérsékleten a folyadékával egyensúlyban lévő telített gőz nyomása. Minden szilárd test és folyadék állandóan elgőzölög. Ugyanakkor minden gáz állandóan lecsapódik (kondenzálódik). Ez a két folyamat párhuzamosan zajlik. Dinamikus egyensúlyról akkor beszélünk, ha az elpárolgó folyadék és lekondenzálódó gáz mennyisége állandó. Azt a parciális nyomást nevezzük gőznyomásnak, amelynél egy adott hőmérsékleten a dinamikus egyensúly fennáll.

A gőznyomás a hőmérséklettől erősen függ, de a tiszta folyadékokra jellemző érték. Az összefüggést az úgynevezett gőznyomásgörbe írja le.

A forráspont az a hőmérséklet, ahol a gőznyomás megegyezik a környezeti atmoszféra nyomásával. A forrásponton a gőznyomás elegendővé válik ahhoz, hogy legyőzze a légköri nyomást és gőzbuborékok formájában felszínre emeljen folyadékrészeket.

Mértékegysége[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Vízgőz nyomása. Szabványos atmoszferikus nyomáson, 760 torr-nál a forráspont 100 °C

Mértékegysége az SI rendszerben a pascal (Pa), azaz newton/négyzetméter. Régebben az elfogadott mértékegység a torr, vagy higanymilliméter (mmHg) és az atmoszféra (atm) volt. Angolszász országokban a font/négyzethüvelyk (psi) mértékegységet használták. 1 pascal = 1 newton erő / 1 négyzetméter = 10 dyn/cm² = 0,01 mbar= 0,0075 mmHg = 0,000 009 69 atm= 0,00014 psi.

A szilárd test és a folyadék gőznyomásának kapcsolata[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Megjegyzendő, hogy egy anyag gőznyomása általában különböző attól függően, hogy az anyag szilárd vagy folyékony halmazállapotban van. Ha a hőmérséklet olyan, hogy a folyadék gőznyomása magasabb, mint a szilárd halmazállapotúé, akkor a folyadék párolog, de lecsapódáskor szilárd halmazállapotba kondenzálódik, vagyis a folyadék megfagy. Ha egy hőmérsékleten a folyadék gőznyomása alacsonyabb, mint a szilárd halmazállapotúé, akkor a szilárd rész párolog, de a gőz folyadékká kondenzálódik, vagyis a szilárd rész olvad. Az a hőmérséklet, ahol a két gőznyomás egyenlő, egyensúly áll fenn a két fázis között. Ezt a hőmérsékletet olvadáspontnak hívják.

Vízgőz nyomása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A víz, mint minden folyadék, akkor kezd forrni, ha gőznyomása eléri a légkör nyomását. Magasabb hegyeken az atmoszferikus nyomás alacsonyabb, ezért a víz alacsonyabb hőmérsékleten kezd forrni. A víz forráspontja 100 kPa környékén az alábbi közelítő képlettel számítható:

t_v = 100 + 0,000~2772 \cdot (p - 101~000) - 1,24 \cdot 10^{-9} \cdot (p - 101~000)^2 \, ,

ahol a t_v hőmérséklet celsius fokban (C°), a p nyomás pascalban (Pa) van megadva.

Példák gőznyomásokra[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

gáz gőznyomás
(bar)
gőznyomás
(mmHg)
hőmérséklet
Hélium 1 750 -269,15 °C
Propán 22 16 500 55 °C
Bután 2,2 1650 20 °C
Szénkéneg 12,55 9412 25 °C
Acetaldehid 0,987 740 20 °C
Freon 113 0,379 284 20 °C
Metil-izobutil-keton 0,02648 19,86 25 °C
Volfrám 0,001 0,75 3203 °C

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]