66
diferită pentru lichide diferite; ea creşte în totdeauna cu creşterea tem peraturii. Figura 3 reprezintă dependenţa presiunii vaporilor saturanţi de tem peratură. Pentru vaporii saturanţi nu m ai este valabilă nici legea lui C harles( izocore), deoarece presiunea v ap o rilor nu creşte liniar cu creşterea tem peraturii, ci m ult m ai rapid, după cum arată curbele din figura 3.
V aporii sînt saturaţi atîta vrem e cît se află în contact cu lichidul lor. M ărind spaţiul gazos sau ridicînd tem peratura, după ce s-a evaporat tot lichidul, presiunea devine n esaturată sau supraîncălzită. La m ărirea v o lu mului unor vapori supraîncălziţi, în spaţiul gazos nu mai pot trece alte m olecule ' ale lichidului, deci presiunea vaporilor scade. Tot aşa, la m icşorarea volum ului de gaz, p resiunea creşte pînă cind se atinge presiunea vaporilor saturanţi. A bia atunci se form ează faza lichidă şi presiunea răm îne constantă. în am bele cazuri pentru vaporii nesaturanţi este valabilă legea lui Boyle-M ariotte. în acest dom eniu de stare sînt îndeplinite şi celelalte legi ale gazelor.
Deci vaporii nesaturanţi sau supraîncălziţi ascultă ca şi un gaz cvasiideal de legile gazului ideal.
Reluînd experienţa precedentă, introducem atîta timp eter în spaţiul vidat pînă cinci se realizează presiunea vaporilor de saturaţie. Apoi m ai adăugăm alcool ca al doilea lichid. Se constată că şi alcoolul se evaporă şi coloana de m ercur este apăsată în jos cu o lungime suplim entară care corespunde presiunii vaporilor de saturaţie ai alcoolului( la 20 ° C). Deci m oleculele existente în spaţiul gazos( eterul) nu influenţează procesul de ev ap o rare al alcoolului şi echilibrul dintre faza g a zoasă şi cea lichidă.
A cest rezultat a fost găsit pentru prim a dată, de J. Dalton.
LEGEA LUI D A LTO N: Presiunea de satu
v
CURIERUL LICEULUI raţie a vaporilor este independentă de presiunea celorlalţi vapori şi gaze care m ai există în spaţiul lichid.
Lichefierea obişnuită a gazelor se face în principiu prin coborîrea tem peraturii sau prin m ărirea presiunii. în schim b lichefierea altor cîtorva gaze, ca aerul, oxigenul, hidrogenul, heliul, este extrem de dificilă şi nu reuşeşte la tem peratura cam erei( 20 ° C) nici la presiuni foarte înalte peste 3000 atm. Chim istul englez Th. A ndrew s a cercetat am ănunţit această com portare ciudată a gazelor şi a explicat principial starea de lucru pentru toate substanţele. C onsiderăm exem plul bioxidului de carbon. Dacă se reprezintă grafic relaţia dintre presiunea şi volum ul unui gaz ideal la tem peratură constantă, se obţin ca izoterm e după legea B oyle-M ariotte o m ulţim e de hiperbole echilaterale.
Făcînd aceleaşi experienţe cu bioxidul de carbon şi reprezentînd grafic rezultatele m ă surătorilor, se obţin izoterm e care la tem peraturi înalte aproape coincid cu hiperbolele echilatere ale unui gaz ideal.
La tem peraturi m ai joase însă, curbele se abat puternic de la această formă.
C om prim înd un volum relativ m are de bioxid de carbon cam la 13,1 ° C., presiunea creşte m ai întîi conform legii lui Boyle— M ariolte. C urba corespunzătoare are aproxim ativ form a unei hiperbole.
Dacă, m icşorînd m ai departe volum ul se atinge o presiune de 48 atm., com prim area in continuare nu m ai duce la creşterea presiunii, ci presiunea răm îne constantă.
C urba este acum( orizontală) paralelă cu axa V( porţiunea b... a în diagram ă). Aici gazul trece în stare lichidă.
După lichefierea întregului gaz, m icşorînd în continuare volum ul, presiunea creşte brusc( din cauza com presibilităţii reduse a lichidului) şi curba devine aproape perpendiculară pe axa V. A ceeaşi situaţie rezultă la tem peraturi mai înalte, num ai că porţiunea orizontală a izoterm elor devine din ce în ce mai scurtă şi în cele din urmă, la o tem peratură de 31,1 ° C. trece într-un punct K( punctul de inflexiune al curbei).
La această tem peratură, presiunea gazului creşte perm anent în tim pul com prim ării. Faza lichidă şi gazoasă a bioxidului de carbon nu mai pot fi distinse şi nu mai are loc o condensare propriu-zisă.
Peste 31,1 ° C. form a izoterm elor se apropie treptat de form a unei curbe a gazului ideal.
Punctul limită K se num eşte punct critic, tem peratura respectivă( 31,1 ° C.) temperatură