Tvaika spiediens pret daļēju spiedienu
Parciālais spiediens un tvaika spiediens ir divas svarīgas gāzveida sistēmu īpašības. Šajā rakstā tiks salīdzinātas definīcijas, pielietojumi un atšķirības starp tvaika spiedienu un daļēju spiedienu.
Tvaika spiediens
Lai saprastu tvaika spiedienu, ir nepieciešama skaidra izpratne par spiediena jēdzienu. Spiediens tiek definēts kā spēks uz laukuma vienību, kas pielikts objektam perpendikulārā virzienā. Statiskā šķidruma spiediens ir vienāds ar šķidruma kolonnas svaru virs spiediena mērīšanas punkta. Tāpēc statiskā (neplūstošā) šķidruma spiediens ir atkarīgs tikai no šķidruma blīvuma, gravitācijas paātrinājuma, atmosfēras spiediena un šķidruma augstuma virs spiediena mērīšanas punkta. Spiedienu var definēt arī kā spēku, ko rada daļiņu sadursmes. Šajā ziņā spiedienu var aprēķināt, izmantojot gāzu molekulāri kinētisko teoriju un gāzes vienādojumu. Tvaika spiediens ir spiediens, ko tvaiki rada sistēmā, kas ir līdzsvarā, vai spiediens, ko rada tvaiki. Sistēma atrodas līdzsvarā, kad gāzes stāvoklis un tvaiku šķidrais vai kondensētais stāvoklis saskaras viens ar otru, slēgtā sistēmā. Siltuma ietekmē šķidrums tiek iztvaicēts. Tāpēc sistēmas temperatūra ir šķidruma iztvaikošanas mērījums. Temperatūra ir arī tvaika molekulu daudzuma mērījums, ko sistēma var uzņemt, nepiespiežot kondensāciju. Ir divu veidu tvaika spiediens. Tie ir piesātināta tvaika spiediens un nepiesātināta tvaika spiediens. Ja slēgtā sistēmā ir līdzsvarā gan tvaiki, gan atbilstošais šķidrums, sistēma uzņem lielāko iespējamo tvaiku daudzumu. Tāpēc sistēma tiek uzskatīta par piesātinātu. Ja sistēmā ir tikai tvaiki, tā tiek uzskatīta par nepiesātinātu sistēmu, un jebkurš pievienotais šķidrums līdz piesātinājuma punktam iztvaiko. Jāņem vērā, ka sistēmas piesātināta tvaika spiediens ir atkarīgs tikai no sistēmas un pašas vielas temperatūras.
Daļējs spiediens
Sistēmas daļējais spiediens ir attiecīgās gāzes spiediena attiecība pret kopējo sistēmas spiedienu. Gāzes daļējais spiediens ir tikai skaitlis. Daļējs spiediens var mainīties tikai diapazonā no nulles līdz vienam. Tīras gāzes daļējais spiediens ir 1, bet trūkstošās vielas daļējais spiediens ir nulle. Var pierādīt, ka gāzes daļējais spiediens ir vienāds ar gāzes molekulāro attiecību ideālai gāzei. Molekulārā attiecība ir aplūkojamo gāzes molekulu skaits, kas dalīts ar kopējo gāzes molekulu skaitu. Daļējais spiediens, kas reizināts ar kopējo sistēmas spiedienu, iegūst attiecīgās gāzes spiedienu.
Kāda ir atšķirība starp tvaika spiedienu un daļējo spiedienu?
• Sistēmas tvaika spiediens ir sistēmā esošo tvaiku radītā spiediena forma, ko mēra Paskālos.
• Sistēmas daļējais spiediens ir attiecīgās gāzes spiediena attiecība pret kopējo sistēmas spiedienu.
• Daļējs spiediens ir daļēja bezdimensijas vērtība, kas projicē ieguldījumu kopējā spiedienā.
