بخار

في الفيزياء، البخار ( الإنجليزية الأمريكية ) أو البخار ( الإنجليزية الكومنولثية ؛ انظر الاختلافات الإملائية ) هو مادة في الطور الغازي عند درجة حرارة أقل من درجة حرارته الحرجة ، [1] مما يعني أنه يمكن تكثيف البخار إلى سائل عن طريق زيادة الضغط عليه دون خفض درجة حرارة البخار. يختلف البخار عن الهباء الجوي . [2] الهباء الجوي هو تعليق لجزيئات صغيرة من السائل أو الصلب أو كليهما داخل غاز. [2]
على سبيل المثال، تبلغ درجة الحرارة الحرجة للماء 647 كلفن (374 درجة مئوية؛ 705 درجة فهرنهايت)، وهي أعلى درجة حرارة يمكن أن يوجد بها الماء السائل عند أي ضغط. في الغلاف الجوي عند درجات الحرارة العادية، يتكثف الماء الغازي (المعروف باسم بخار الماء ) إلى سائل إذا زاد ضغطه الجزئي بدرجة كافية.
قد يتواجد البخار مع سائل (أو مادة صلبة). وعندما يكون هذا صحيحًا، ستكون المرحلتان في حالة توازن، وسيكون الضغط الجزئي للغاز مساويًا لضغط بخار التوازن للسائل (أو المادة الصلبة). [1]
ملكيات

يشير البخار إلى الطور الغازي عند درجة حرارة يمكن أن توجد فيها نفس المادة أيضًا في الحالة السائلة أو الصلبة ، أسفل درجة الحرارة الحرجة للمادة. (على سبيل المثال، تبلغ درجة حرارة الماء الحرجة 374 درجة مئوية (647 كلفن)، وهي أعلى درجة حرارة يمكن أن يوجد فيها الماء السائل.) إذا كان البخار على اتصال بطور سائل أو صلب، فستكون المرحلتان في حالة توازن . يشير مصطلح الغاز إلى طور سائل قابل للضغط. الغازات الثابتة هي غازات لا يمكن أن يتشكل فيها سائل أو صلب عند درجة حرارة الغاز، مثل الهواء في درجات الحرارة المحيطة النموذجية. لا يجب أن يغلي السائل أو الصلب لإطلاق بخار.
يعد البخار مسؤولاً عن العمليات المألوفة لتكوين السحب والتكثيف . ويُستخدم عادةً لتنفيذ العمليات الفيزيائية للتقطير واستخراج الفراغ العلوي من عينة سائلة قبل استخدام الغاز الكروماتوغرافي .
تمتلك الجزيئات المكونة للبخار حركة اهتزازية ودورانية وانتقالية. يتم أخذ هذه الحركات في الاعتبار في النظرية الحركية للغازات .
ضغط البخار


ضغط البخار هو ضغط التوازن لسائل أو مادة صلبة عند درجة حرارة معينة. لا يتأثر ضغط البخار المتوازن لسائل أو مادة صلبة بكمية التلامس مع واجهة السائل أو المادة الصلبة.
نقطة الغليان الطبيعية للسائل هي درجة الحرارة التي يصبح عندها ضغط البخار مساويًا للضغط الجوي الطبيعي . [1]
بالنسبة للأنظمة ثنائية الطور (على سبيل المثال، طورين سائلين)، يكون ضغط بخار الطورين الفرديين متساويًا. وفي غياب عوامل جذب أقوى بين الجزيئات المتشابهة أو المتشابهة وغير المتشابهة، يتبع ضغط البخار قانون راؤول ، الذي ينص على أن الضغط الجزئي لكل مكون هو حاصل ضرب ضغط بخار المكون النقي وكسوره المولية في الخليط. ويكون ضغط البخار الكلي هو مجموع الضغوط الجزئية للمكون. [3]
أمثلة

- تحتوي العطور على مواد كيميائية تتبخر عند درجات حرارة مختلفة وبمعدلات مختلفة في اتفاقات الرائحة المعروفة باسم النوتات .
- يتواجد بخار الماء في الغلاف الجوي بالقرب من سطح الأرض، وقد يتكثف إلى قطرات سائلة صغيرة ويشكل ظواهر جوية ، مثل الضباب والرذاذ والشعر .
- تنتج مصابيح بخار الزئبق ومصابيح بخار الصوديوم الضوء من الذرات الموجودة في الحالات المثارة .
- لا تحترق السوائل القابلة للاشتعال عند اشتعالها. [4] إن سحابة البخار فوق السائل هي التي ستحترق إذا كان تركيز البخار بين الحد الأدنى للاشتعال (LFL) والحد الأعلى للاشتعال (UFL) للسائل القابل للاشتعال.
تنتج السجائر الإلكترونية الهباء الجوي ، وليس الأبخرة. [2]
قياس البخار
نظرًا لأنه في الطور الغازي، فإن كمية البخار الموجودة يتم تحديدها من خلال الضغط الجزئي للغاز. كما أن الأبخرة تخضع للصيغة البارومترية في المجال الجاذبي، تمامًا كما تفعل الغازات الجوية التقليدية.
انظر أيضا
- درب التكاثف ، المعروف أيضًا باسم درب البخار - سحب صناعية طويلة ورقيقة تتشكل أحيانًا خلف الطائرات
- التخفيف (المعادلة) – مفهوم الكيمياء
- التبخر – تبخر السائل من سطحه
- قانون هنري – قانون الغازات فيما يتعلق بتناسب الغاز المذاب
- مبخر (توضيح)
مراجع
- ^ abc RH Petrucci، WS Harwood، و FG Herring، الكيمياء العامة ، برنتيس هول، الطبعة الثامنة 2002، ص 483-486.
- ^ abc Cheng, T. (2014). "التقييم الكيميائي للسجائر الإلكترونية". مكافحة التبغ . 23 (الملحق 2): ii11 – ii17 . doi :10.1136/tobaccocontrol-2013-051482. ISSN 0964-4563. PMC 3995255. PMID 24732157 .
- ^ توماس إنجل وفيليب ريد، الكيمياء الفيزيائية، بيرسون بنجامين-كومينجز، 2006، ص 194
- ^ فيرجسون، لون إتش؛ جانيكاك، كريستوفر أ. (2005-09-01). أساسيات الحماية من الحرائق لمحترفي السلامة. المعاهد الحكومية. رقم ISBN 9781591919605.
