Водяна пара

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Водяна па́ра (H2O)
St Johns Fog.jpg
Невидима водяна пара конденсується й утворює
видимі хмари, що складаються із рідких крапельок води
Рідкий стан Вода
Твердий стан Лід
Властивості[1]
Молекулярна формула H2O
Молярна маса 18.01528(33) г/Моль
Температура плавлення 0,00 °C (273,15 K)[2]
Температура кипіння 99,98 °C (373,13 K)[2]
Газова стала 461.5 Дж/(кг·K)
Питома теплота пароутворення 2.27 MДж/кг
Теплоємність при 300 K 1.864 кДж/(кг·K)[3]

Водяна́ па́ра — газоподібний стан води. Не має кольору, смаку і запаху. Міститься в тропосфері.

Утворюється молекулами води при її випаровуванні. При надходженні водяної пари в повітря вона, як і всі інші гази, створює певний тиск, що називається парціальним.[4] Він виражається в одиницях тиску — паскалях. Водяна пара може переходити безпосередньо у тверду фазу — на кристали льоду. Кількість водяної пари в грамах, що міститься в 1 кубічному метрі, називають абсолютною вологістю повітря.

Водяна пара відносно поширений компонент, що входить до складу атмосфери, яка присутня навіть в атмосфері Сонця, а також у кожної планети Сонячної Системи і багатьох астрономічних об'єктах, включно з природними супутниками, кометами і навіть великими астероїдами.

Теплоносій[ред. | ред. код]

Оскільки теплоємність пари, точніше, теплота її конденсації, досить велика, вона часто використовується як ефективний теплоносій. Як приклади використання можна навести парове опалення, промислове використання пари, наприклад, парогенератори.

Властивості[ред. | ред. код]

Випаровування[ред. | ред. код]

В ту мить, коли молекула води залишає поверхню води і дифундує у навколишній газ, це називають випаровуванням. Кожна окрема молекула води, яка здійснює перехід від більш зв'язного (рідкого) до менш зв'язного (пари/газу) стану робить це завдяки поглинанню або вивільненню кінетичної енергії. Агреговане вимірювання цієї переданої кінетичної енергії визначається як теплова енергія і відбувається лише тоді, коли існує різниця температур між водяними молекулами. Рідка вода, що стає водяною парою забирає з собою частину тепла, через процес що називається охолодженням випаровування[en].[5]:36 Кількість водяної пари в повітрі визначає як часто молекули води будуть повертатися до поверхні.

Сублімація[ред. | ред. код]

Сублімація процес, коли молекули води безпосередньо залишають поверхню льоду без попереднього переходу і рідкий стан води. Саме через процес сублімації відбувається повільне зникнення льоду і снігу під час зимової погоди, при низьких температурах за яких не може відбуватися танення. В значній мірі цей процес відбувається в Антарктиді оскільки це континент з досить не великою кількістю опадів. В результаті, існують великі території де тисячолітні шари снігу були сублімовані, залишаючи по собі будь-які нелеткі матеріали, які вони в собі містили.

Конденсація[ред. | ред. код]

Хмари, утворені конденсованою водяною парою

Водяна пара буде конденсувати на іншу поверхню, коли ця поверхня холодніше ніж температура точки роси, або коли рівновага тиску водяної пари в повітрі була перевищена. Коли водяна пара конденсує на іншу поверхню, на цій поверхні відбувається питоме нагрівання. Молекула води несе з собою енергію тепла. В свою чергу температура атмосфери дещо падає.[5]:19 В атмосфері, конденсація утворює хмари, туман і опади (зазвичай лише тоді, коли цьому сприяє ядра конденсації хмари). Точка роси парцелю повітря це температура, до якої воно повинно охолонути, щоб водяна пара у повітрі почала конденсувати, так що цю водяну пару можна вважати різновидом води або дощем.

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  1. Lide, David (1992). CRC Handbook of Chemistry and Physics (en) (вид. 73rd). Taylor & Francis. ISBN 978-0-8493-0473-6. 
  2. а б Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW), used for calibration, melts at 273.1500089(10) K (0.000089(10) °C, and boils at 373.1339 K (99.9839 °C)
  3. Water Vapor – Specific Heat. Процитовано May 15, 2012. 
  4. Погода і клімат планети Земля. Архів оригіналу за 13 листопад 2006. Процитовано 30 травня 2011. 
  5. а б Schroeder, David (2000). Introduction to Thermal Physics (en). Addison Wesley Longman. ISBN 978-0-201-65680-0. 

Довідковий матеріал[ред. | ред. код]