Что быстрее испаряется вода или ацетон

Испарение

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Испарение: что это за процесс

Процесс перехода из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием. У этого процесса есть две разновидности: испарение и кипение.

Например, мы заварили себе горячий чай. Над чашкой мы точно увидим пар, так как вода только что поучаствовала в процессе кипения.

Подождите-ка, мы ведь только что сказали, что кипение и испарение — разные вещи. Это действительно так, при этом эти два процесса могут происходить параллельно.

Испарение может происходить и без кипения, просто тогда оно не будет для нас заметно. Например, вода в озере испаряется, хотя мы этого и не замечаем. Кипение по сути своей — это интенсивное испарение, которое вызвали внешними условиями — доведя вещество до температуры кипения.

Если нет каких-то внешних воздействий, испарение жидкостей происходит крайне медленно. Молекулы покидают жидкость из-за явления диффузии.

Интересно то, что направление тепловых потоков при испарении может идти в разной последовательности и комбинациях:

Подытожим, чтобы не запутаться: в чем главная разница между испарением и кипением:

Испарение на уровне молекул

Давайте вспомним об особенностях разных агрегатных состояний вещества.

Агрегатные состояния

Свойства

Расположение молекул

Расстояние между молекулами

Движение молекулы

сохраняет форму и объем

в кристаллической решетке

соотносится с размером молекул

колеблется около своего положения в кристаллической решетке

близко друг к другу

малоподвижны, при нагревании скорость движения молекул увеличивается

занимают предоставленный объем

больше размеров молекул

хаотичное и непрерывное

Из этой таблицы видно, что молекулы в жидкостях находятся близко друг другу, но хаотично, то есть не имеют кристаллической решетки, как в твердых телах. Эти молекулы движутся (причем, чем выше температура, тем быстрее движутся) и в ходе движения сталкиваются. Столкновения меняют направление и скорость движения — из-за этого молекулы иногда быстро устремляются к поверхности жидкости и вылетают из нее. Это и есть испарение.

В предыдущем абзаце мы не случайно заметили, что молекулы движутся быстрее при увеличении температуры — ведь из-за этого испарение идет интенсивнее. В этом случае происходит охлаждение: нагретую жидкость уже покинули все самые быстрые молекулы и температура самой жидкости понижается.

Интенсивность испарения

Интенсивностью испарения называют количество воды, которое испаряется с поверхности площадью 1 см2 за одну секунду.

Интенсивность испарения зависит от следующих факторов:

Скорость испарения — количество жидкости, которая испаряется со свободной поверхности в единицу времени.

Интенсивность испарения — количество жидкости, которая испаряется с единицы площади поверхности в единицу времени.

По сути, это два очень близких друг к другу понятия, поэтому разница будет лишь в величинах и единицах измерения, а суть процесса отражают обе формулировки.

Насыщенный пар

Процесс испарения напрямую связан с круговоротом воды в природе. Вода, испаряясь, превращается в водяной пар и поднимается вверх, где происходит конденсация пара, образуются облака, и вода возвращается на землю в виде осадков.

Вследствие конденсации водяного пара, который живет в воздухе, образуются облака и туман. По этой же причине холодное стекло запотевает, соприкасаясь с теплым воздухом.

На рисунке — процессы испарения и конденсации в плотно закрытом сосуде, когда жидкость и пар находятся в динамическом равновесии. Это значит, что одновременно конденсируется и испаряется одинаковое количество вещества.

Влажность воздуха говорит нам о том, сколько в воздухе содержится водяного пара. Но бесконечное количество пара в воздух не запихнешь. Поэтому, во-первых, его там очень мало, а во-вторых, при избыточном количестве водяного пара происходит конденсация — это когда образуется роса.

Но если мы тот же воздух поместим в помещение с температурой +20 градусов, то в него может испариться уже до 17 миллиграмм пара. Значит его влажность будет равна 1/17 = 6%. Человеку комфортнее всего находиться при значении влажности 40-50%.

Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!

Испарение в жизни

И действительно: чего в этой жизни только не испаряется — мы встречаемся с этим каждый день. Давайте узнаем, зачем этот процесс вообще нужен, и как люди научились извлекать из него пользу.

Испарение в организме человека и животных

Выше мы разбирали вопрос, почему если облиться теплой водой, нам все равно станет холодно. По этому же принципу работает ощущение холода после того, как мы вспотели — в какой-то момент нам становится холодно.

Само потоотделение — важный процесс терморегуляции организма. Если мы достигаем высокой температуры (из-за внешних воздействий или же из-за болезни), то организм стремится себя охладить, чтобы не умереть из-за превращения белков в нашем организме в яичницу.

Пот выделяется через поры кожи, а затем испаряется — все это позволяет нашему организму быстро избавиться от лишней энергии, охладить тело и нормализовать температуру.

При высокой влажности холод и тепло воспринимаются более чувствительно. Это связано с потливостью человека при высокой температуре. Такой механизм помогает нам бороться с жарой и «скинуть» избыточное тепло, но при высокой влажности пот не может испариться.

При низкой влажности происходит нечто похожее. Как ни странно, в мороз мы тоже потеем (намного меньше, но все-таки это происходит). Если влажность на улице низкая, то пот испарится из-под куртки и нам будет комфортно. А при высокой влажности — он там задержится и будет проводить тепло наружу, забирая у нас драгоценные Джоули тепла. Поэтому зимой в Петербурге холоднее, чем в Москве.

У животных этот механизм работает схожим образом. Но, например, собакам испарения с кожи недостаточно, поэтому они часто открывают пасть, высовывают язык и дышат порой ну очень смешно 🐶

Именно гортань и язык собаки идеально подходят для испарения влаги и охлаждения тела животного.

Испарение у растений

Удивительно, но у растений механизм испарения тоже работает схожим образом. Растения очень любят воду, поэтому домашние растения мы поливаем, а в пустынях их просто нет.

Ту воду, которую цветы поглотили, они могут испарять, чтобы не перегреться под жарким солнцем. Да, вода нужна, чтобы растения питались, но в жаркие дни еще и для температурной саморегуляции. Поэтому не забывайте поливать цветы, а в очень жаркие дни делайте это еще интенсивнее.

Испарение в природе и окружающей среде

Процесс испарения напрямую связан с круговоротом воды в природе. Именно круговоротом воды в природе обеспечивается жизнь на Земле — так как влага разносится по всему миру, растения в дикой природе способны жить без наших попыток полить большую пальму из леечки.

Испарение воды с поверхности рек, озер, морей и океанов создает дождевые тучи, которые затем, проливаясь дождем, поливают растения и деревья. Многие дождь не любят, мол, он мокрый, мерзкий и затекает в ботинки, но он очень нужен засушливым регионам — Северной Африке или Центральной Индии, которые часто страдают от засухи.

Испарение в промышленности и быту

С бытом совсем все просто: мы сушим вещи, готовим еду, покупаем увлажнители воздуха или размазываем разлитую лужу по полу.

В случае с промышленностью для нас все не так очевидно. Промышленная техника, работающая на основе испарения, разрабатывается по схожей схеме: в ней всегда максимально увеличена площадь поверхности жидкости, чтобы испарение шло интенсивно.

Например, испаритель, изображенный на схеме, состоит из совокупности соединенных между собой испарителей. В основе его действия — пар, полученный в одной ступени, который используют в качестве источника тепла для следующей ступени. По мере того, как температура уменьшается от одной ступени к другой, вакуум увеличивается, так что температура кипения становится ниже и испарение поддерживается. Он предназначен для того, чтобы очистить воду от отходов.

Источник

Ацетон – физические характеристики, химические и биологические свойства, применение

Ацетон – это вещество органического происхождения, представляющее собой летучую жидкость с характерным запахом уксуса. Формула ацетона CH₃ – C(O) – CH₃.

Диметилкетон в печени млекопитающих образуется как продукт метаболизма и входит в состав кетоновых тел, поддерживающих энергетический баланс. При нарушении обменных процессов концентрация компонента возрастает. Ацетон легко смешивается с водой и растворителями, характеризуется невысокой токсичностью, используется во многих отраслях промышленности, в лабораторных синтезах.

История открытия

Углеродистое соединение из группы кетонов получил в конце XVI столетия при нагревании ацетата цинка без доступа кислорода химик из Германии Андреас Либавиль Описали свойства, определили природу вещества, присвоили ацетону систематическое название пропан-2-он в 1832 г. ученые Юстус фон Либих и Дюма Жан-Батист. Официальный термин Aceton ввел немецкий профессор Леопольд Гмелин спустя 16 лет.

Продолжительный период ацетон получали при сухой перегонке древесины, а новые методы производства диметилкетона стали применяться в годы I Мировой войны, когда резко возросла потребность в слезоточивых газах.

Способы получения

Для выделения ацетона чаще применяют кумольный метод, включающий 3 этапа. В начальной стадии при повышенной температуре и в присутствии катализатора, создаваемого в отдельном реакторе путем смешивания серной кислоты с фенолом, и выдерживании при 60–80%, происходит разложение пропена до гидропероксида кумола:

На следующих двух этапах путем гидролиза полученных веществ в кислой среде при нагревании до 90° и добавлении небольшого количества воды образуется 2 компонента – ацетон и фенол:

Применение кумольного способа помогает уменьшить выделение диметилкетона, негативно влияющего на качество фенола.

Получают ацетон в газовой фазе, окисляя изопропанол или вторичный одноатомный спирт при 450–600°:

Для ускорения реакции используют металлы типа:

Ацетон выделяли при брожении крахмала с помощью анаэробных микроорганизмов из рода клостридий. В результате реакции наблюдался малый выход пропанона, и для покрытия потребности стали отдавать предпочтение химическому синтезу.

Чтобы выделить диметилкетон, в жидкой фазе проводят окисление пропена в растворах солей железа, меди, палладия под давлением от 50 до 100 атм. Синтезируют пропан-2-он из ацетилена и изоприлового спирта.

При применении технологии перегонки ацетатов кальция, алюминия, получаемых при взаимодействии извести и уксуса из древесины, в ацетоне оставалось много примесей, и от данного метода со временем отказались.

Физические свойства и характеристики

Бесцветная жидкость растворяет соли калия и кальция, резину, жиры, соединяется с водой, в соответствии с ГОСТом содержит от 99,5% ацетона, 0,15 метилового спирта. Плотность органического вещества составляет от 0,78,9 до 79,1 г/ куб. см. Диметилкетон имеет следующие термодинамические характеристики:

Показатель

Единица измерения

Значение

Поверхностное натяжение при 20°C

В нормальном состоянии ацетон, рациональная формула которого обозначается в виде CH₃ – C(O) – CH_3, является бесцветной жидкостью с динамической вязкостью 0,36 (при 10°C), при 41 градусе по Цельсию – 0,28.

Пары ацетона раздражают конъюнктиву глаз, всасываются при вдыхании через кожу, вызывая при продолжительном контакте симптомы дерматита. Диметилкетон негативно действует на пищеварительные органы, печень, быстро загрязняет воздух, при распылении, испаряется при +20. При соприкосновении с перекисью, азотной и уксусной кислотой ацетон, который относят к III классу огнеопасности, образует взрывчатые соединения, при взаимодействии с хлороформом провоцирует возгорание, появление пожара.

Показатель преломления пропанона при 20° составляет 1,359, при 25 –1,3588

Ацетон приобретают для хранения ацетилена, применяемого при сварке и резке металлов, горючий газ держат в пористой таре, пропитанной диметилкетоном. Один литр летучего средства способен растворить 250 г непредельного углеводорода.

Химические свойства

Среди всех представителей группы насыщенных кетонов ацетон обладает наибольшей способностью вступления в реакцию. Диметилкетон с химической формулой C₃H₆O содержится в промышленных растворителях, но испаряется быстрее и легче такой продукции.

При термическом разложении, что происходит при температуре, превышающей 700°, ацетон преобразуется в бесцветные газы в виде метана и кетена.

При взаимодействии с цианистым водородом диметилкетон образует ацетонциангидрид–разлагаемый в кислотах продукт, что применяется как сырье для акрила, а также в производстве:

В щелочной среде ацетон вступает в химическую реакцию альдольной самоконденсации, при которой образуется растворитель, обладающий свойствами спирта и кетона. Для придания блеска и формирования защитной пленки пропан-2-он добавляют в лакокрасочные материалы, что производятся на основе эфира целлюлозы.

Ацетон образует кристаллические вещества, что растворяются в кислотах, в щелочах металлов и распадаются на альдегиды и кетоны.

Под действием хлора диметилкетон, атомы водорода в котором замещаются галогенами, преобразуется в трихлорметан. В щелочной среде йод превращает ацетон в желтый кристаллический порошок трийодметана, которым дезинфицируют гнойные раны, обеззараживают эрозии, язвы.

Биологические свойства

Ацетон вырабатывается в организме животных и человека, синтезируется в результате метаболизма. В норме содержание вещества на 100 мл крови не превышает 2 г, небольшая часть ацетона выделяется с мочой. Растет уровень диметилкетона при нарушении обмена веществ, у больных сахарным диабетом, после тяжелых физических нагрузок, голодания. При содержании компонента в дозе, превышающей 60 мл, поражаются почки, возникает опасность появления изменений в легких.

Малая часть ацетона, присутствующего в крови, преобразуется в углекислоту и выделяется с воздухом, выдыхаемым человеком, небольшая доля диметилкетона в неизменном состоянии уходит с мочой, потом.

Особенности очистки

В техническом ацетоне содержится вода и другие компоненты, а в соответствии с ГОСТом для продажи годится продукт с примесями до 0,1%. Чтобы определить наличие восстановителей, в 10 мм диметилкетона капают жидкий марганцовокислый калий. Если спустя четверть часа смесь становится светлее, это указывает на то, что добавок больше нормы.

Для сушки технического ацетона используют углекислый калий. Раствор хорошо нагревают в течение нескольких часов, охлаждают и опять пропускают над свежим поташом.

Для получения диметилкетона высокой степени очистки при 25 или 30° его насыщают порошком иодида натрия. Смесь сливают и охлаждают до 10 градусов, чтобы убрать кристаллы, пропускают через фильтр. Соль помещают в колбу и нагревают. Ацетон отправляют в перегонную емкость, где очищают от оставшегося дистиллята.

Применение

Характеристики диметилкетона, доступная цена позволяют использовать едкое средство во многих сферах деятельности человека.

В лабораторных условиях

Ацетоном, который имеет низкую токсичность, хорошо растворяется в воде, моют химическую посуду. С помощью диметилкетонв сушат пробирки, колбы, другие емкости. При окислении спиртов в процессе введения алкильного заместителя в молекулу, ацетону отводится основная роль.

Диметилкетон соединяют с жидким аммиаком, сухим льдом и при 78° и создают охлаждающие бани.

В промышленности

Не обходится без технического ацетона, который на предприятия поставляется в цистернах, в бутылях и бочках, производство нитрокрасок, эмали. Лак, в который наливают быстро испаряющийся пропанон, моментально сохнет, образует эластичную пленку и поступает на обувные фабрики, в авиастроение, в автомобильные корпорации.

Пока не удалось найти, чем заменить ацетон в производстве:

В пищевой промышленности диметилкетон используется при создании добавок, улучшающих вкус выпечки, сладостей, при выделении экстрактов, при изготовлении ряда жиров. Ацетон принимает участие в синтезировании ароматических соединений, добавляемых в туалетную воду, одеколон, духи, поэтому заказывается компаниями, выпускающими парфюмерию.

Для обработки нитроцеллюлозы, из которой делают вискозу, для обеззараживания шерсти и меха, заказывают ацетон текстильные и швейные фабрики. Входит летучий пропанон в средства, с помощью которых окрашивают ткани, наносят узоры, печатают рисунки.

В качестве вспомогательных компонентов ацетон присутствует в обезболивающих препаратах, используется фармацевтическими компаниями для извлечения из растительного сырья многих вытяжек, основных экстрактов, для производства пленок, что накладывают на швы, раны.

Покупают технический ацетон фирмы, которые выпускают:

Не обходятся без диметилкетона в ряде других промышленных отраслей – в электронике, в производстве пороха, чернил. Покупают не один литр ацетона, а тонны предприятия, где делают сигареты.

В быту

Средством, которое стоит дешевле пятновыводителей, убирают следы от краски на покрывалах коврах, одежде, не затрагивая структуру, очищают застывший силикон, засохший клей, воск. Вместо дорогого растворителя ацетоном обезжиривают металлические поверхности, керамику перед нанесением лака, бетон и дерево обрабатывают до покраски. Для удаления потертостей на кафельной плитке, ламинате средством смачивают бумажное полотенце и аккуратно протирают. Чтобы избавиться от пятен кофе или чая, в чашку наливают 2 ч. ложки растворителя и очищают следы губкой.

Владельцы автомобилей добавляют пропанон в бензобак, что помогает улучшить характеристики двигателя. Ацетоном вытирают нагар, оседающий на свечах, на поверхности форсунок, удаляют конденсат. Поскольку в данном средстве высокая концентрация кислорода, улучшается сгорание топлива, уменьшается потребление бензина

Как выявляют ацетон

Чтобы обнаружить диметилкетон в биохимическом анализе, применяют метод микродиффузии и реакции, в которых участвуют растворы фурфурола, нитропруссида натрия, нитробензальдегида.

В 1 миллилитр исследуемого состава прибавляют такое же количество жидкого 10% аммиака и 2 или 3 капли йодной настойки. В пробе, где появляется осадок трийодметана с характерным запахом, окрашенный в желтый цвет, обнаруживают максимум 0,1 г ацетона.

При взаимодействии диметилкетона с нитропруссидом натрия в щелочной среде раствор приобретает выраженный красный оттенок, при добавлении этановой кислоты становится фиолетовым, что свидетельствует о наличии ацетона.

На присутствие диметилкетона указывает оранжевый оттенок, который исследуемый раствор приобретает при добавлении производных натрия, с уксусной эссенцией окрашивается в вишневый цвет.

Меры предосторожности при работе

В небольших объемах у ацетона низкая токсичность, высококонцентрированное средство раздражает кожу, провоцирует жжение в глазах. Если приходится контактировать на работе с данным веществом продолжительное время, рекомендуют соблюдать правила предосторожности, надевать перчатки, защищать бронхи, горло с помощью респиратора, при попадании растворителя на кожу смывать водой.

Хотя ацетон является малоопасным для здоровья, при вдыхании большого объема паров:

В условиях продолжительной работы и попадании внутрь организма высококонцентрированных паров ацетон действует подобно наркотику. Человек жалуется на слабость и головокружение, состояние опьянения, возникновение дискомфорта в животе. Интоксикация ацетоном обычно не заканчивается смертельным исходом, но оказывает негативное действие на легкие, поражает почки, приводит к появлению крови в моче, к временной утрате ориентации в пространстве.

При вдыхании ацетон выводится длительный период, что чреватом накапливанием в тканях и органах, а это представляет опасность для здоровья. В России оборот диметилкетона контролируется, данное вещество включено в таблицу Перечня наркотических и психотропных средств и прекурсоров. В химических лабораториях поступление и расход материала заносят в журнал регистрации.

Источник

Испарение и конденсация

Урок 12. Физика 8 класс (ФГОС)

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Испарение и конденсация»

На прошлых уроках мы с вами говорили о том, что существует три агрегатных состояния вещества — твёрдое, жидкое и газообразное.

И выяснили, что при агрегатных превращениях возможны переходы вещества из одного агрегатного состояния в другое.

На этом уроке мы рассмотрим процесс превращения жидкости в газ, и обратное превращение вещества из газообразного состояния в жидкое.

Задумывался ли кто-нибудь из вас над вопросом: почему сохнет мокрая одежда? И почему в ветреную погоду она высыхает значительно быстрее, чем в тихую и прохладную? А если оставить открытым флакон духов, то очень скоро он может оказаться пустым. Почему? Попытаемся ответить на эти и некоторые другие вопросы.

Для начала давайте вспомним, что молекулы вещества в любом его агрегатном состоянии находятся в непрерывном движении. Их скорости меняются самым случайным образом.

Так, например, молекула жидкости, имеющая большую скорость, несомненно обладает и большой кинетической энергией. Такая молекула может преодолеть силы притяжения к другим молекулам и покинуть жидкость. А так как молекулы с большой энергией есть всегда, то со временем количество жидкости будет уменьшаться, а над жидкостью будет образовываться пар.

Явление превращения жидкости в пар называется парообразованием.

Водяной пар невидим. А то, что мы свами часто ошибочно называем паром — например, белёсую струю, выходящую из кипящего чайника, — это не пар, а туман. Он состоит из крошечных капелек воды, образовавшихся при конденсации пара. Но об этом явлении мы поговорим позже.

Отличают два вида парообразования — это испарение и кипение. Они осуществляются при разных условиях.

Испарение — это парообразование, идущее со свободной поверхности жидкости.

А от чего зависит скорость испарения жидкости? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте с вами проведём следующий опыт. На стекло нанесём тампоном влажные пятна одинаковых размеров в такой последовательности: подсолнечное масло, вода, ацетон. И проследим, какая жидкость испарится первой.

Через некоторое время мы заметим, что первым исчезнет пятно ацетона, затем воды, и позже всех — подсолнечного масла. Следовательно, скорость испарения зависит от рода жидкости. Это и понятно, ведь у разных жидкостей силы взаимодействия молекул неодинаковые.

Продолжим опыт. Одну стеклянную пластинку возьмём холодную, а другую нагреем. И нанесём на них две одинаковые капли воды.

С нагретого стекла капля исчезнет быстрее, чем с холодного.

И это неудивительно, поскольку чем выше температура жидкости, тем больше скорость движения её молекул, и, соответственно, их кинетическая энергия. Следовательно, большее число молекул способно преодолеть силы притяжения и выйти за пределы поверхности жидкости.

Значит, скорость испарения жидкости зависит от её температуры: чем она выше, тем скорость испарения жидкости больше.

А теперь капнем на стекло две капли ацетона. Размажем одну каплю так, чтобы образовалось пятно, и проследим за изменениями.

Через некоторое время мы заметим, что пятно ацетона испарится быстрее, чем капля. Это объясняется тем, что площадь поверхности пятна больше, чем капли. Следовательно, большее число молекул сможет оказаться на поверхности и, преодолев силы притяжения, вылететь из неё. Значит, чем больше площадь свободной поверхности жидкости, тем больше скорость её испарения.

И наконец, на два стекла нанесём по капле воды, но одно стекло будем обдувать вентилятором.

Капля со стекла, обдуваемого вентилятором испарится гораздо быстрее. Почему? Всё дело в том, что при испарении молекулы не только покидают поверхность жидкости, но и возвращаются обратно. А поток воздуха уносит вылетевшие из жидкости молекулы, освобождая место другим. Таким образом, скорость испарения зависит от движения воздуха над свободной поверхностью жидкости.

А теперь выясним, что же происходит с жидкостью в сосуде при испарении. Для этого проделаем такой опыт. Возьмём термометр и обмотаем его конец ватой, смоченной водой, а лучше спиртом.

Мы практически сразу заметим, как столбик жидкости в термометре начнёт опускаться. Это свидетельствует об уменьшении температуры жидкости при испарении.

Объясняется этот факт следующим образом. При испарении жидкость покидают молекулы, обладающие наибольшей энергией. Это означает, что внутренняя энергия оставшейся части жидкости уменьшается. Поэтому, если нет притока энергии к жидкости извне, температура испаряющейся жидкости уменьшается.

Мы рассмотрели процессы испарения жидкостей. Однако у вас может возникнуть закономерный вопрос: «А испаряются ли твёрдые тела?».

Для ответа на него, проведём следующий опыт. Поместим в пробирку кристаллики йода и будем нагревать над пламенем спиртовки. Через некоторое время мы заметим, как кристаллики йода начнут испаряться.

Значит, твёрдые тела тоже испаряются. Этим и объясняется то, что в ясный морозный день исчезает иней на деревьях, а бельё способно высохнуть даже в очень сильный мороз.

В самом начале мы говорили о том, что очень часто люди ошибочно называют паром туман, который состоит из крошечных капелек воды.

Так же все вы не раз наблюдали, как вечером, после жаркого летнего дня, выпадает роса. Это водяной пар, содержащийся в воздухе, при охлаждении превращается в жидкость, и капельки воды оседают на листьях и траве.

Процесс превращения вещества из газообразного состояния в жидкое называют конденсацией (от латинского «сгущать»).

Если процесс испарения идёт быстрее, чем процесс конденсации, то масса жидкости в сосуде уменьшается. Но почему тогда в плотно закрытой банке с водой уровень воды остаётся неизменным? Разве в закрытом сосуде молекулы не вылетают из воды?

Вылетают, конечно. Но из закрытого сосуда они вылететь не могут, поэтому, полетав над жидкостью, многие молекулы возвращаются обратно в жидкость. То есть одновременно с испарением происходит и конденсация.

А то, что уровень жидкости в закрытом сосуде остаётся неизменным, означает, что в таком сосуде процессы парообразования и конденсации идут с одинаковой скоростью. Говорят, что в этом случае наступает динамическое равновесие между жидкостью и паром. При динамическом равновесии масса жидкости в закрытом сосуде не изменяется, хотя жидкость продолжает испарятся.

Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется насыщенным паром.

Пар, который не находится в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называют ненасыщенным паром.

А теперь давайте поставим наш закрытый сосуд, в котором жидкость и пар находятся в состоянии динамического равновесия, над спиртовкой и будем нагревать его.

При увеличении температуры, количество молекул, способных вылететь с поверхности жидкости, возрастает. Поэтому в начале количество молекул, покидающих жидкость, будет больше, чем тех, которые возвращаются обратно. Соответственно, нарушается динамическое равновесие и пар перестаёт быть насыщенным.

Однако через какое-то время равновесие вновь восстановится. Но так как число молекул в единице объёма пара увеличится, то увеличится и плотность насыщенного пара. А мы уже знаем, что при увеличении плотности газа возрастает и его давление. Значит, с увеличением температуры, плотность и давление насыщенного пара увеличиваются.

Источник