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