Elo.hu
  • Címlap
  • Kategóriák
    • Egészség
    • Kultúra
    • Mesterséges Intelligencia
    • Pénzügy
    • Szórakozás
    • Tanulás
    • Tudomány
    • Uncategorized
    • Utazás
  • Lexikon
    • Csillagászat és asztrofizika
    • Élettudományok
    • Filozófia
    • Fizika
    • Földrajz
    • Földtudományok
    • Humán- és társadalomtudományok
    • Irodalom
    • Jog és intézmények
    • Kémia
    • Környezet
    • Közgazdaságtan és gazdálkodás
    • Matematika
    • Művészet
    • Orvostudomány
Reading: Telített gőznyomás: a fogalom magyarázata és hőmérsékletfüggése
Megosztás
Elo.huElo.hu
Font ResizerAa
  • Állatok
  • Lexikon
  • Listák
  • Történelem
  • Tudomány
Search
  • Elo.hu
  • Lexikon
    • Csillagászat és asztrofizika
    • Élettudományok
    • Filozófia
    • Fizika
    • Földrajz
    • Földtudományok
    • Humán- és társadalomtudományok
    • Irodalom
    • Jog és intézmények
    • Kémia
    • Környezet
    • Közgazdaságtan és gazdálkodás
    • Matematika
    • Művészet
    • Orvostudomány
    • Sport és szabadidő
    • Személyek
    • Technika
    • Természettudományok (általános)
    • Történelem
    • Tudománytörténet
    • Vallás
    • Zene
  • A-Z
    • A betűs szavak
    • B betűs szavak
    • C-Cs betűs szavak
    • D betűs szavak
    • E-É betűs szavak
    • F betűs szavak
    • G betűs szavak
    • H betűs szavak
    • I betűs szavak
    • J betűs szavak
    • K betűs szavak
    • L betűs szavak
    • M betűs szavak
    • N-Ny betűs szavak
    • O betűs szavak
    • P betűs szavak
    • Q betűs szavak
    • R betűs szavak
    • S-Sz betűs szavak
    • T betűs szavak
    • U-Ü betűs szavak
    • V betűs szavak
    • W betűs szavak
    • X-Y betűs szavak
    • Z-Zs betűs szavak
Have an existing account? Sign In
Follow US
© Foxiz News Network. Ruby Design Company. All Rights Reserved.
Elo.hu > Lexikon > Fizika > Telített gőznyomás: a fogalom magyarázata és hőmérsékletfüggése
FizikaT betűs szavak

Telített gőznyomás: a fogalom magyarázata és hőmérsékletfüggése

Last updated: 2025. 09. 25. 03:55
Last updated: 2025. 09. 25. 22 Min Read
Megosztás
Megosztás

Gondolkodott már azon, miért szárad gyorsabban a ruha meleg, szeles napon, vagy miért forr a víz alacsonyabb hőmérsékleten a hegyekben? Ezek a hétköznapi jelenségek mind egy alapvető fizikai-kémiai fogalommal, a telített gőznyomással magyarázhatók. Ez a láthatatlan, mégis mindent átható erő alapja számos ipari folyamatnak, meteorológiai jelenségnek és biológiai működésnek. De mi is pontosan ez a nyomás, és hogyan befolyásolja a hőmérséklet a mértékét?

Főbb pontok
Mi is az a telített gőznyomás? A dinamikus egyensúly alapjaiA hőmérséklet: a telített gőznyomás elsődleges mozgatórugójaFázisátalakulások és a gőznyomásAnyagi minőség és a telített gőznyomásOldatok gőznyomása: Raoult törvénye és a kolligatív tulajdonságokA telített gőznyomás méréseStatikus módszerekDinamikus módszerekA telített gőznyomás gyakorlati alkalmazásai és jelentőségeIpari folyamatokMeteorológia és környezettudományÉlelmiszeriparGyógyszeriparHűtőiparKémiai laboratóriumokHétköznapi életGyakori tévhitek és árnyalatok a telített gőznyomás kapcsánRésznyomás vs. telített gőznyomásKülső nyomás hatása a telített gőznyomásraLevegő jelenléte és a telített gőznyomásA telített gőznyomás túl a „klasszikus” képen: fejlettebb megközelítésekNem ideális rendszerekA kritikus pont és a hármaspontÁllapotegyenletek szerepe

Mi is az a telített gőznyomás? A dinamikus egyensúly alapjai

A telített gőznyomás megértéséhez először is a párolgás és a kondenzáció folyamataiba kell betekintenünk. Képzeljünk el egy zárt edényt, amelyben valamilyen folyadék van, például víz. A folyadék felületén lévő molekulák állandó mozgásban vannak, és kinetikus energiájuk révén képesek elszakadni a folyékony fázistól, és gáznemű (gőz) fázisba kerülni. Ezt a folyamatot nevezzük párolgásnak.

Ahogy egyre több molekula lép a gőzfázisba, a gőztérben megnő a molekulák sűrűsége, és ezzel együtt a nyomásuk is. Ezek a gőzfázisú molekulák szintén folyamatosan mozognak, ütköznek egymással és az edény falával, valamint a folyadék felületével. Amikor egy gőzfázisú molekula a folyadék felületével ütközik, bizonyos valószínűséggel visszatér a folyékony fázisba. Ez a kondenzáció.

Eleinte a párolgás sebessége nagyobb, mint a kondenzációé. Idővel azonban a gőzfázisban lévő molekulák száma növekszik, és ezzel együtt a kondenzáció sebessége is emelkedik. Egy ponton a párolgás sebessége és a kondenzáció sebessége egyenlővé válik. Ezt az állapotot nevezzük dinamikus egyensúlynak. Ebben az állapotban a gőzfázisban lévő molekulák száma állandó, és az általuk kifejtett nyomás is állandó. Ezt a nyomást hívjuk telített gőznyomásnak.

Fontos hangsúlyozni, hogy a telített gőznyomás egy adott hőmérsékleten az a maximális nyomás, amelyet a folyadék gőze kifejthet, ha egyensúlyban van a folyékony fázissal. Ha ennél nagyobb nyomást próbálunk kifejteni a gőzre, az kondenzálódni fog, amíg vissza nem áll a telített állapot. Ha pedig a nyomás alacsonyabb, további folyadék párolog el, amíg a telítettség el nem éri a maximális értéket.

A telített gőznyomás a dinamikus egyensúlyban lévő folyadék és gőzfázis közötti nyomás, amely egy adott hőmérsékleten egy anyagra jellemző állandó érték.

A hőmérséklet: a telített gőznyomás elsődleges mozgatórugója

A hőmérséklet a telített gőznyomás legjelentősebb befolyásoló tényezője. A kapcsolat exponenciális, ami azt jelenti, hogy a hőmérséklet kis változása is jelentős eltérést eredményezhet a gőznyomásban. Ennek oka a molekulák kinetikus energiájának változásában rejlik.

Amikor egy folyadék hőmérséklete emelkedik, a benne lévő molekulák átlagos kinetikus energiája is növekszik. Ez azt jelenti, hogy több molekula rendelkezik elegendő energiával ahhoz, hogy legyőzze a folyadék fázisban lévő vonzóerőket, és a gőzfázisba kerüljön. Más szóval, a párolgás sebessége megnő.

A megnövekedett párolgási sebesség miatt több molekula kerül a gőztérbe. Ahhoz, hogy a dinamikus egyensúly újra beálljon, a gőzfázisban lévő molekulák számának és sűrűségének meg kell növekednie. Ez magasabb kondenzációs sebességet eredményez, és egy új, magasabb telített gőznyomás alakul ki.

Fordítva, ha a hőmérséklet csökken, a molekulák kinetikus energiája is csökken. Kevesebb molekula képes elpárologni, a kondenzáció dominál, amíg a gőzfázisban lévő molekulák száma le nem csökken egy alacsonyabb, egyensúlyi értékre. Ezzel a telített gőznyomás is csökken.

Ezt az összefüggést írja le a Clausius-Clapeyron egyenlet, amely egy alapvető termodinamikai reláció a gőznyomás és a hőmérséklet között. Bár az egyenlet részletes matematikai formája sokszor komplex, a lényege az, hogy a gőznyomás logaritmusa arányos a hőmérséklet reciprokával. Ez a kapcsolat teszi lehetővé, hogy a gőznyomást pontosan előrejelezzük különböző hőmérsékleteken, ha ismerjük a párolgáshőt.

Az anyagok gőznyomás görbéi vizuálisan is bemutatják ezt a hőmérsékletfüggést. Ezek a görbék általában exponenciálisan emelkednek, mutatva, hogy a gőznyomás gyorsan növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Minden anyagnak megvan a saját, egyedi gőznyomás görbéje, ami tükrözi a molekulái közötti vonzóerők erősségét.

Fázisátalakulások és a gőznyomás

A telített gőznyomás szorosan kapcsolódik a fázisátalakulásokhoz, különösen a forráshoz. A forráspont az a hőmérséklet, amelyen egy folyadék telített gőznyomása megegyezik a külső légköri nyomással. Ebben a pontban a folyadék belsejében is buborékok képződhetnek, és a gőzképződés nem csak a felületen, hanem az egész folyadéktérfogatban megindul.

Ez magyarázza, miért forr a víz alacsonyabb hőmérsékleten magasabb tengerszint feletti magasságban. A hegyekben a légköri nyomás alacsonyabb, így a víznek nem kell olyan magas hőmérsékletre felmelegednie ahhoz, hogy a telített gőznyomása elérje a külső nyomást. Például a tengerszinten a víz 100 °C-on forr (101325 Pa külső nyomásnál), de Mount Everesten, ahol a légköri nyomás sokkal alacsonyabb, már körülbelül 70 °C-on is forrásba jön.

A telített gőznyomás szerepet játszik más fázisátalakulásokban is. A szublimáció, amely során egy szilárd anyag közvetlenül gázzá alakul folyékony fázis kihagyásával, szintén egy gőznyomással jellemezhető folyamat. A szilárd anyag is rendelkezik egy bizonyos gőznyomással, amely hőmérsékletfüggő, és ha ez a nyomás meghaladja a környező parciális nyomást, szublimáció indul meg.

A fázisdiagramok, amelyek egy anyag különböző fázisainak stabilitását mutatják a nyomás és a hőmérséklet függvényében, kiválóan szemléltetik a telített gőznyomás helyét. A folyadék-gőz egyensúlyi görbe pontosan a telített gőznyomás görbéje. Ezen a görbén bármely ponton a folyadék és a gőz egyensúlyban van. A görbe végén található a kritikus pont, ahol a folyékony és gáznemű fázisok közötti különbség megszűnik, és egy szuperkritikus fluidum jön létre.

Anyagi minőség és a telített gőznyomás

Az anyagi minőség jelentősen befolyásolja a telített gőznyomást.
Az anyagi minőség jelentősen befolyásolja a telített gőznyomást, mivel molekuláris kötések eltérőek.

Bár a hőmérséklet a legfontosabb tényező, az anyag kémiai szerkezete és az intermolekuláris erők is meghatározó szerepet játszanak a telített gőznyomás értékében egy adott hőmérsékleten. Különböző anyagoknak jelentősen eltérő gőznyomásuk lehet azonos hőmérsékleten.

Az intermolekuláris erők azok a vonzóerők, amelyek a molekulákat összetartják a folyékony fázisban. Minél erősebbek ezek az erők, annál több energia szükséges ahhoz, hogy egy molekula elszakadjon a folyadéktól és gőzfázisba kerüljön. Ezért az erős intermolekuláris kötésekkel rendelkező anyagoknak alacsonyabb a telített gőznyomásuk, míg a gyenge kötésekkel rendelkező anyagoknak magasabb.

Nézzünk néhány példát:

  • Víz (H₂O): A vízmolekulák között erős hidrogénkötések vannak, amelyek viszonylag nagy energiát igényelnek a felbontáshoz. Emiatt a víz gőznyomása viszonylag alacsony más, hasonló molekulatömegű anyagokhoz képest. Ez magyarázza viszonylag magas forráspontját is.
  • Etanol (C₂H₅OH): Az etanol is képez hidrogénkötéseket, de gyengébbeket, mint a víz, és molekulatömege is nagyobb. Gőznyomása magasabb, mint a vízé azonos hőmérsékleten, ezért illékonyabb.
  • Dietil-éter (C₂H₅OC₂H₅): A dietil-éter molekulái között nincsenek hidrogénkötések, csak gyengébb van der Waals erők (dipól-dipól és diszperziós erők). Emiatt sokkal illékonyabb, és sokkal magasabb a gőznyomása, mint a víznek vagy az etanolnak szobahőmérsékleten. Könnyen elpárolog és alacsony a forráspontja.
  • Higany (Hg): A higany egy fém, erős fémes kötésekkel. Gőznyomása nagyon alacsony szobahőmérsékleten, ami azt jelenti, hogy rendkívül nehezen párolog. Ugyanakkor, mivel toxikus, még az alacsony gőznyomásából származó gőzök is veszélyesek lehetnek zárt térben.

Az illékonyság szorosan összefügg a gőznyomással. Minél magasabb egy anyag telített gőznyomása egy adott hőmérsékleten, annál illékonyabbnak tekinthető, azaz annál könnyebben párolog el. Ez a tulajdonság kulcsfontosságú a vegyiparban, a gyógyszergyártásban és számos más területen.

Oldatok gőznyomása: Raoult törvénye és a kolligatív tulajdonságok

Amikor egy oldott anyagot adunk egy folyékony oldószerhez, az oldat telített gőznyomása általában csökken az oldószer tiszta állapotú gőznyomásához képest. Ezt a jelenséget írja le a Raoult törvénye, amely egy ideális oldatra vonatkozóan kimondja, hogy az oldószer parciális gőznyomása az oldat felett egyenesen arányos az oldószer móltörtjével az oldatban, és a tiszta oldószer gőznyomásával.

Ennek a jelenségnek a magyarázata a következő: az oldott anyag molekulái elfoglalják a folyadék felületének egy részét, gátolva ezzel az oldószer molekuláinak párolgását. Kevesebb oldószer molekula tud a gőzfázisba kerülni egységnyi idő alatt, így a párolgás sebessége csökken. Bár a kondenzáció sebessége kezdetben változatlan marad, a dinamikus egyensúly egy alacsonyabb oldószer gőznyomásnál áll be.

A gőznyomás csökkenése az egyik úgynevezett kolligatív tulajdonság. Ezek olyan tulajdonságok, amelyek az oldott anyag koncentrációjától (részecskeszámától) függenek, és nem az oldott anyag kémiai minőségétől. A gőznyomás csökkenésén kívül a kolligatív tulajdonságok közé tartozik:

  • Forráspont-emelkedés: Mivel az oldat gőznyomása alacsonyabb, magasabb hőmérsékletre van szükség ahhoz, hogy a gőznyomás elérje a külső légköri nyomást, így az oldat forráspontja emelkedik.
  • Fagyáspont-csökkenés: Az oldott anyag molekulái megzavarják az oldószer molekuláinak szabályos rácsszerkezetbe rendeződését a fagyás során, ezért alacsonyabb hőmérsékletre van szükség a fagyáshoz.
  • Ozmotikus nyomás: Az oldószer spontán áramlása egy féligáteresztő hártyán keresztül az alacsonyabb koncentrációjú helyről a magasabb koncentrációjú helyre.

A Raoult törvénye és a kolligatív tulajdonságok megértése alapvető fontosságú a kémia, a biológia és a gyógyszeripar területén. Például a fagyáspont-csökkenést használjuk ki a téli útsózásnál, vagy a hűtőfolyadékok adalékanyagainál, hogy megakadályozzuk a víz megfagyását. A gyógyszeriparban az oldatok gőznyomásának változása segít a gyógyszerek formulációjának optimalizálásában és stabilitásának biztosításában.

A telített gőznyomás mérése

A telített gőznyomás pontos meghatározása számos tudományos és ipari területen elengedhetetlen. Különböző módszerek léteznek a mérésére, amelyek alapvetően két kategóriába sorolhatók: statikus és dinamikus módszerek.

Statikus módszerek

A statikus módszerek során az anyagot egy zárt térben, állandó hőmérsékleten tartják, amíg a folyadék és a gőz között dinamikus egyensúly nem jön létre. Ezután közvetlenül mérik a gőzfázis nyomását.

  • Manométeres módszer: Ez az egyik legegyszerűbb és leggyakoribb módszer. Egy zárt edénybe helyezik a mintát, amelyet egy hőmérséklet-szabályozott fürdőben tartanak. Az edényt egy manométerhez (nyomásmérőhöz) csatlakoztatják. Amikor az egyensúly beáll, a manométer leolvassa a telített gőznyomást. Különösen alkalmas alacsony gőznyomású anyagok mérésére.
  • Izoteniszkóp: Ez egy speciális manométeres eszköz, amely lehetővé teszi a gőznyomás mérését anélkül, hogy a folyadékba bevezetett levegő befolyásolná az eredményt. A minta gőzét egy referenciafolyadék feletti nyomással egyenlítik ki, így a külső nyomás is pontosan beállítható a telített gőznyomás értékére.

Dinamikus módszerek

A dinamikus módszerek során a mintát folyamatosan melegítik vagy hűtik, és a fázisátalakulás (pl. forrás) pillanatában mérik a nyomást és a hőmérsékletet.

  • Forráspont-módszer: Ez a leggyakoribb dinamikus módszer. A folyadékot melegítik, és a forráspontján mérik a külső nyomást. Mivel a forrásponton a telített gőznyomás megegyezik a külső nyomással, így közvetetten meghatározzuk a gőznyomást. Különböző nyomásokon megismételve a mérést, gőznyomás görbét lehet felvenni.
  • Gázátáramoltatásos módszer (transzpirációs módszer): Ezt a módszert alacsony gőznyomású anyagok, például szilárd anyagok gőznyomásának mérésére használják. Egy inert gázt áramoltatnak át a mintán, amely magával viszi a telített gőzt. A kilépő gőz-inért gáz keveréket egy abszorbens anyagon vezetik át, amely megköti a gőzt. Az abszorbeált gőz tömegéből és az átáramoltatott gáz térfogatából számítható a telített gőznyomás.

A mérés pontossága számos tényezőtől függ, mint például a hőmérséklet-szabályozás precizitásától, a nyomásmérő műszer kalibrációjától, és a minta tisztaságától. A modern laboratóriumokban automatizált rendszereket és nagy pontosságú szenzorokat használnak a megbízható adatok gyűjtéséhez.

A telített gőznyomás gyakorlati alkalmazásai és jelentősége

A telített gőznyomás fogalma messze túlmutat az elméleti fizikán és kémián. Számtalan ipari, tudományos és mindennapi alkalmazásban kulcsszerepet játszik.

Ipari folyamatok

  • Desztilláció: A vegyiparban a desztilláció az egyik legfontosabb elválasztási technika. Két vagy több folyékony komponens szétválasztása a különböző forráspontjaik (és így eltérő telített gőznyomásuk) alapján történik. Az illékonyabb (magasabb gőznyomású) komponens előbb párolog el, és gyűjthető össze.
  • Vákuumtechnológia: A vákuumrendszerek tervezésénél és üzemeltetésénél alapvető fontosságú a felhasznált anyagok (pl. tömítések, kenőanyagok) alacsony telített gőznyomása. Ha egy anyagnak magas a gőznyomása, az vákuumban elpárolog, szennyezve a rendszert és rontva a vákuum minőségét. A vákuumszivattyúk működése is a gőznyomáson alapul.
  • Szárítási folyamatok: Az ipari szárítási eljárások (pl. fa, élelmiszer, gyógyszer) hatékonysága szorosan összefügg a víz vagy más oldószerek gőznyomásával. Magasabb hőmérsékleten, alacsonyabb páratartalmú levegővel a párolgás gyorsabb, mivel a gőznyomás különbsége nagyobb.
  • Anyagtudomány és bevonatok: A polimerek feldolgozásánál, a festékek és bevonatok száradásánál, valamint a vékonyrétegek előállításánál (pl. fizikai gőzfázisú leválasztás – PVD) a telített gőznyomás ismerete elengedhetetlen a folyamatok optimalizálásához és a termék minőségének biztosításához.

Meteorológia és környezettudomány

  • Páratartalom: A levegő páratartalmát gyakran a vízgőz parciális nyomásával fejezik ki. A relatív páratartalom a tényleges vízgőz parciális nyomás és az adott hőmérsékleten érvényes telített vízgőznyomás hányadosa. Ez alapvető mutató a komfortérzet, a növények növekedése és az időjárás előrejelzése szempontjából.
  • Harmatpont: A harmatpont az a hőmérséklet, amelyre a levegőt le kell hűteni ahhoz, hogy a benne lévő vízgőz telítetté váljon, és kondenzálódni kezdjen. A harmatpont ismerete segít a ködképződés, a harmat és a dér előrejelzésében.
  • Felhőképződés: A felhők úgy alakulnak ki, hogy a levegőben lévő vízgőz kicsapódik (kondenzálódik) apró részecskéken (kondenzációs magokon) a telítettségi pont elérésekor, ami a hőmérséklet csökkenésével jár együtt.

Élelmiszeripar

  • Fagyasztva szárítás (liofilizálás): Ez a tartósítási módszer azon alapul, hogy az élelmiszerben lévő vizet megfagyasztják, majd vákuumban, alacsony hőmérsékleten szublimáltatják. A jég alacsony telített gőznyomása teszi lehetővé a vízkivonást anélkül, hogy a folyékony fázis megjelenne, így megőrzi az élelmiszer szerkezetét, ízét és tápértékét.
  • Élelmiszer-tartósítás: Számos élelmiszer romlása a nedvességtartalmától függ. A csomagolások tervezésénél figyelembe veszik a víz gőznyomását, hogy megakadályozzák a nedvesség felvételét vagy leadását, ezzel meghosszabbítva az eltarthatóságot.

Gyógyszeripar

  • Gyógyszerstabilitás: A gyógyszerek stabilitása gyakran függ a környezeti páratartalomtól és a gyógyszerkomponensek gőznyomásától. A nedvesség befolyásolhatja a hatóanyagok bomlását vagy a tabletták fizikai tulajdonságait.
  • Liofilizálás (gyógyszerkészítményeknél): A fagyasztva szárítást gyakran alkalmazzák hőérzékeny gyógyszerek, például vakcinák vagy biológiai készítmények tartósítására, hasonló elven, mint az élelmiszeriparban.
  • Oldószerek kiválasztása: A gyógyszergyártásban használt oldószerek gőznyomása befolyásolja a gyártási folyamatokat, a szárítási időt és a munkakörnyezet biztonságát.

Hűtőipar

  • Hűtőközegek: A hűtőgépek és légkondicionálók működése a hűtőközeg fázisátalakulásain alapul. A hűtőközegnek olyan telített gőznyomás-hőmérséklet görbével kell rendelkeznie, amely lehetővé teszi a párolgást alacsony hőmérsékleten (hűtés) és a kondenzációt magasabb hőmérsékleten (hőleadás) a rendszernyomásokon belül.

Kémiai laboratóriumok

  • Vákuumos desztilláció: Hőérzékeny vegyületek tisztítására használják, ahol a külső nyomás csökkentésével alacsonyabb hőmérsékleten érhető el a forráspont, minimalizálva a vegyület bomlását.
  • Gázkromatográfia: A gázkromatográfiás elválasztások során a mintakomponensek gőznyomása befolyásolja azok elpárolgását és a gázfázisban való viselkedését.

Hétköznapi élet

  • Ruhaszárítás: A ruhák száradása a víz párolgásán alapul. Meleg, száraz levegőben a víz gőznyomása a ruha felületén magasabb, mint a környező levegőben lévő vízgőz parciális nyomása, így a víz elpárolog.
  • Izzadás: Az emberi test hűtésének egyik fő mechanizmusa az izzadság elpárolgása a bőrfelületről. Az izzadság elpárolgásához szükséges hő elvonása hűti a testet.
  • Kávéfőzés: A kávéfőzőkben a vízgőz nyomása hajtja át a forró vizet az őrölt kávén. A nyomás a víz telített gőznyomásából származik a melegített, zárt térben.

A telített gőznyomás megértése nem csupán tudományos érdekesség; alapvető fontosságú a modern technológia, a környezetvédelem és a mindennapi kényelmünk szempontjából.

Gyakori tévhitek és árnyalatok a telített gőznyomás kapcsán

A telített gőznyomás nem az anyag fajtájától függ elsősorban.
A telített gőznyomás nem állandó, hanem a hőmérséklet növekedésével exponenciálisan emelkedik.

A telített gőznyomás fogalma körül számos félreértés keringhet, amelyek tisztázása segíthet a mélyebb megértésben.

Résznyomás vs. telített gőznyomás

Gyakran összekeverik a résznyomást és a telített gőznyomást. A résznyomás egy gázelegyben (például a levegőben) lévő egyes gázkomponensek (pl. vízgőz) által kifejtett egyedi nyomás. Ez az érték bármilyen lehet, a gáz mennyiségétől és a térfogattól függően.

Ezzel szemben a telített gőznyomás egy specifikus, hőmérsékletfüggő érték, amely azt a maximális nyomást jelöli, amit egy adott anyag gőze kifejthet, ha az anyagnak folyékony (vagy szilárd) fázisa is jelen van és egyensúlyban van a gőzfázissal. A levegőben lévő vízgőz résznyomása nem lehet nagyobb, mint a vízgőz telített gőznyomása az adott hőmérsékleten, ellenkező esetben kondenzáció (harmatképződés, köd) indul meg.

Külső nyomás hatása a telített gőznyomásra

Egy másik gyakori tévhit, hogy a külső nyomás befolyásolja a telített gőznyomást. Fontos megérteni, hogy egy adott hőmérsékleten egy tiszta anyag telített gőznyomása állandó, függetlenül a külső (pl. légköri) nyomástól. A külső nyomás nem változtatja meg a molekulák párolgási hajlamát vagy az egyensúlyi gőzkoncentrációt.

A külső nyomás azonban befolyásolja a forráspontot. Mint korábban említettük, a forráspont az a hőmérséklet, ahol a telített gőznyomás megegyezik a külső nyomással. Tehát a külső nyomás változása a forráspontot változtatja meg, és ezen keresztül a telített gőznyomás értéke a forrásponton változik, de nem a telített gőznyomás mint fizikai mennyiség alapértékét egy adott, rögzített hőmérsékleten.

Levegő jelenléte és a telített gőznyomás

Sokakban felmerül a kérdés, hogy a levegő jelenléte befolyásolja-e a telített gőznyomást. Alapvetően, ha a levegő nem oldódik a folyadékban, akkor a levegő jelenléte önmagában nem változtatja meg a telített gőznyomást egy adott hőmérsékleten. A levegő molekulái és a gőzmolekulák egymástól függetlenül fejtik ki nyomásukat a Dalton-féle parciális nyomások törvénye szerint.

Azonban a levegő jelenléte befolyásolhatja a párolgás sebességét (lassíthatja), és a dinamikus egyensúly elérésének idejét. Továbbá, ha a levegő valamilyen módon kölcsönhatásba lép a folyadékkal (pl. oldódik benne), akkor az befolyásolhatja a gőznyomást, de ez már egy komplexebb rendszer.

A telített gőznyomás túl a „klasszikus” képen: fejlettebb megközelítések

Bár a klasszikus termodinamika kiválóan leírja a telített gőznyomás alapvető viselkedését, vannak olyan esetek és rendszerek, ahol a jelenség komplexebb megközelítést igényel.

Nem ideális rendszerek

Az eddig tárgyalt Raoult törvény ideális oldatokra vonatkozik, ahol az oldószer és az oldott anyag molekulái közötti kölcsönhatások hasonlóak a tiszta komponensek molekulái közötti kölcsönhatásokhoz. A valóságban azonban sok oldat nem ideális viselkedést mutat.

A pozitív deviációk (a gőznyomás magasabb, mint az ideális esetben várható) akkor fordulnak elő, ha az oldószer és az oldott anyag közötti vonzóerők gyengébbek, mint a tiszta komponensek közötti erők. Negatív deviációk (alacsonyabb gőznyomás) pedig akkor, ha az oldószer-oldott anyag kölcsönhatások erősebbek.

Ezek a deviációk különösen fontosak a vegyiparban, például a desztillációs folyamatok tervezésénél, ahol az azeotrópok (állandó forráspontú elegyek) kialakulásához vezethetnek. Az azeotrópok olyan elegyek, amelyek forráskor változatlan összetételű gőzt adnak le, így egyszerű desztillációval nem választhatók szét. Kialakulásuk szorosan összefügg a komponensek közötti nem ideális gőznyomás-viselkedéssel.

A kritikus pont és a hármaspont

A fázisdiagramokon található kritikus pont és hármaspont is szorosan kapcsolódik a telített gőznyomás fogalmához. A kritikus pont az a maximális hőmérséklet és nyomás, amely felett a folyékony és gáznemű fázisok közötti határ megszűnik. Ezen a ponton túl az anyag szuperkritikus fluidumként viselkedik, amelynek sűrűsége folyadékszerű, viszkozitása és diffúziós sebessége pedig gázszerű.

A hármaspont az a specifikus hőmérséklet és nyomás, amelyen egy anyag mindhárom fázisa (szilárd, folyékony, gáz) dinamikus egyensúlyban van. A hármasponton a szilárd-gőz, folyadék-gőz és szilárd-folyadék egyensúlyi görbék találkoznak. A folyadék-gőz egyensúlyi görbe a telített gőznyomás görbéje, amely a hármasponttól indul, és a kritikus pontig tart.

Állapotegyenletek szerepe

A telített gőznyomás pontos előrejelzésére bonyolultabb rendszerekben és szélesebb hőmérséklet-tartományokban gyakran használnak állapotegyenleteket. Ezek a matematikai modellek az anyagok P-V-T (nyomás-térfogat-hőmérséklet) viselkedését írják le, és lehetővé teszik a telített gőznyomás számítását. Ilyen egyenletek például a Van der Waals, Redlich-Kwong, Peng-Robinson vagy a Soave-Redlich-Kwong egyenletek. Ezek az egyenletek különösen hasznosak a vegyészmérnöki tervezésben, ahol a folyamatok szimulációjához pontos termodinamikai adatokra van szükség.

Címkék:hőmérsékletfüggésSaturated vapor pressuretelített gőznyomástermodinamika
Cikk megosztása
Facebook Twitter Email Copy Link Print
Hozzászólás Hozzászólás

Vélemény, hozzászólás? Válasz megszakítása

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Legutóbbi tudásgyöngyök

Mit jelent az anarchofóbia kifejezés?

Az emberi psziché mélyén gyökerező félelmek sokfélék lehetnek, a pókoktól és a magasságtól kezdve a szociális interakciókig. Léteznek azonban olyan…

Lexikon 2025. 08. 30.

Zsírtaszító: jelentése, fogalma és részletes magyarázata

Előfordult már, hogy egy felületre kiömlött olaj vagy zsír szinte nyom nélkül, vagy legalábbis minimális erőfeszítéssel eltűnt, esetleg soha nem…

Kémia Technika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zöldségek: jelentése, fogalma és részletes magyarázata

Mi is az a zöldség valójában? Egy egyszerűnek tűnő kérdés, amelyre a válasz sokkal összetettebb, mint gondolnánk. A hétköznapi nyelvhasználatban…

Élettudományok Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zománc: szerkezete, tulajdonságai és felhasználása

Gondolt már arra, mi teszi a nagymama régi, pattogásmentes konyhai edényét olyan időtállóvá, vagy miért képesek az ipari tartályok ellenállni…

Kémia Technika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zöld kémia: jelentése, alapelvei és részletes magyarázata

Gondolkodott már azon, hogy a mindennapjainkat átszövő vegyipari termékek és folyamatok vajon milyen lábnyomot hagynak a bolygónkon? Hogyan lehet a…

Kémia Környezet Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

ZöldS: jelentése, fogalma és részletes magyarázata

Mi rejlik a ZöldS fogalma mögött, és miért válik egyre sürgetőbbé a mindennapi életünk és a gazdaság számára? A modern…

Technika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zosma: minden, amit az égitestről tudni kell

Vajon milyen titkokat rejt az Oroszlán csillagkép egyik kevésbé ismert, mégis figyelemre méltó csillaga, a Zosma, amely a távoli égi…

Csillagászat és asztrofizika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zsírkeményítés: a technológia működése és alkalmazása

Vajon elgondolkodott már azon, hogyan lehetséges, hogy a folyékony növényi olajokból szilárd, kenhető margarin vagy éppen a ropogós süteményekhez ideális…

Technika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Legutóbbi tudásgyöngyök

3D lézermikroszkóp: Mit jelent és hogyan működik?
2025. 08. 30.
Mit jelent az anarchofóbia kifejezés?
2025. 08. 30.
Hogyan távolítható el a rágógumi a ruhából?
2025. 08. 28.
Mely zöldségeket ne ültessük egymás mellé?
2025. 08. 28.
Hosszan virágzó, télálló évelők a kertbe
2025. 08. 28.
Mennyibe kerül egy 25 méter mély kút kiásása?
2025. 08. 28.
Virágzik-e a pampafű az első évben?
2025. 08. 28.
Modern árnyékolási megoldás a kertben háromszög napvitorlával
2025. 08. 20.

Follow US on Socials

Hasonló tartalmak

Zúzmara: a jelenség magyarázata és típusai

Gondolt már valaha arra, mi teszi a téli tájat oly varázslatossá, amikor…

Fizika Környezet Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zsugorodási inverzió: a jelenség magyarázata egyszerűen

Mi történik, ha egy vállalat, egy piac vagy akár egy egész gazdaság,…

Fizika Természettudományok (általános) Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zúzmara: a jelenség magyarázata és típusai

Vajon mi az a rejtélyes téli jelenség, amely képes egyetlen éjszaka alatt…

Fizika Környezet Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Z-részecske: jelentése, fogalma és részletes magyarázata

Képzeljük el, hogy az Univerzum működését egy óriási, bonyolult gépezetként írjuk le,…

Fizika Természettudományok (általános) Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Young-modulus: a jelenség magyarázata egyszerűen

Miért roppan el egy szikla, miközben egy gumiszalag csak megnyúlik? Ez a…

Fizika Technika X-Y betűs szavak 2025. 09. 27.

Yang, Chen Ning Franklin: ki volt ő és miért fontos a munkássága?

Vajon milyen intellektuális utazás vezet odáig, hogy valaki két olyan tudományos felfedezéssel…

Fizika Személyek Tudománytörténet X-Y betűs szavak 2025. 09. 27.

Zeeman, Pieter: ki volt ő és miért fontos a munkássága?

Gondolkodott már azon, hogy egyetlen apró fizikai jelenség megértése hogyan képes forradalmasítani…

Fizika Személyek Tudománytörténet Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zaj: a jelenség magyarázata és mérése egyszerűen

Gondolt már arra, hogy miért zavarja annyira a szomszéd fűnyírója vasárnap reggel,…

Fizika Technika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zenei hangok: a jelenség fizikája egyszerűen elmagyarázva

Vajon elgondolkodott már azon, miért szól egy gitár másképp, mint egy zongora,…

Fizika Z-Zs betűs szavak Zene 2025. 09. 27.

Zajszint: mit jelent és hogyan mérik?

Elgondolkodott már azon, hogy a körülöttünk lévő világ állandó zsongása, moraja, dübörgése…

Fizika Technika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Z-bozon: minden, amit tudni érdemes róla

Mi rejtőzik a láthatatlan erők mögött, amelyek formálják univerzumunkat, és hogyan kapcsolódik…

Fizika Természettudományok (általános) Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Zárt rendszer: a fogalom magyarázata a fizikában

Elgondolkodott már azon, hogyan lehetséges, hogy a világegyetemben az energia sosem vész…

Fizika Z-Zs betűs szavak 2025. 09. 27.

Information for

  • Kultúra
  • Pénzügy
  • Tanulás
  • Szórakozás
  • Utazás
  • Tudomány

Kategóriák

  • Állatok
  • Egészség
  • Gazdaság
  • Ingatlan
  • Közösség
  • Kultúra
  • Listák
  • Mesterséges Intelligencia
  • Otthon
  • Pénzügy
  • Sport
  • Szórakozás
  • Tanulás
  • Utazás
  • Sport és szabadidő
  • Zene

Lexikon

  • Lexikon
  • Csillagászat és asztrofizika
  • Élettudományok
  • Filozófia
  • Fizika
  • Földrajz
  • Földtudományok
  • Irodalom
  • Jog és intézmények
  • Kémia
  • Környezet
  • Közgazdaságtan és gazdálkodás
  • Matematika
  • Művészet
  • Orvostudomány

Képzések

  • Statistics Data Science
  • Fashion Photography
  • HTML & CSS Bootcamp
  • Business Analysis
  • Android 12 & Kotlin Development
  • Figma – UI/UX Design

Quick Link

  • My Bookmark
  • Interests
  • Contact Us
  • Blog Index
  • Complaint
  • Advertise

Elo.hu

Életünk enciklopédiája

Foxiz Academy Uk >

Follow Foxiz

  • Kapcsolat
  • Adatvédelmi nyilatkozat
  • Felhasználási feltételek
  • © Elo.hu. Minden jog fenntartva.
Welcome Back!

Sign in to your account

Lost your password?