Πώς επηρεάζει η θέρμανση τη διαλυτότητα ενός αερίου που διαλύεται σε υγρό;

Η θέρμανση γενικά μειώνεται Η διαλυτότητα ενός αερίου διαλύθηκε σε ένα υγρό. Εδώ είναι γιατί:

* Κινητική ενέργεια και διαφυγή: Όταν θερμαίνετε ένα υγρό, τα μόρια κερδίζουν κινητική ενέργεια και κινούνται ταχύτερα. Αυτή η αυξημένη κίνηση διευκολύνει τα διαλυμένα μόρια αερίου για να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που τους κρατούν σε διάλυμα και να ξεφύγουν στην ατμόσφαιρα.

* Πίεση και ισορροπία: Η διαλυτότητα ενός αερίου σε ένα υγρό επηρεάζεται επίσης από την πίεση. Ο νόμος του Henry δηλώνει ότι η διαλυτότητα ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογη με τη μερική πίεση του αερίου πάνω από το υγρό. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η πίεση ατμών του αερίου πάνω από το υγρό αυξάνεται επίσης, οδηγώντας σε μείωση της μερικής πίεσης του αερίου στην υγρή φάση. Αυτό οδηγεί περαιτέρω τα μόρια αερίου εκτός διαλύματος.

Σκεφτείτε το έτσι: Φανταστείτε ένα αέριο παγιδευμένο σε ένα μπαλόνι. Καθώς θερμαίνετε το μπαλόνι, τα μόρια αερίου κινούνται γρηγορότερα και χτυπήστε τους τοίχους με μπαλόνια με περισσότερη δύναμη, αυξάνοντας την πίεση μέσα. Τελικά, η πίεση μέσα στο μπαλόνι γίνεται πολύ υψηλή και το αέριο διαφεύγει. Η ίδια αρχή ισχύει για ένα αέριο που διαλύεται σε υγρό.

Εξαιρέσεις:

Ενώ η θέρμανση γενικά μειώνει τη διαλυτότητα αερίου, υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις:

* Χημικές αντιδράσεις: Εάν το διαλυμένο αέριο αντιδρά με τον διαλύτη, η θέρμανση μπορεί μερικές φορές να αυξήσει τη διαλυτότητα του. Για παράδειγμα, η διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα σε νερό αυξάνεται ελαφρώς με θερμοκρασία επειδή κάποιο CO2 αντιδρά με νερό για να σχηματίσει ανθρακικό οξύ.

* Πολύ υψηλές πιέσεις: Σε πολύ υψηλές πιέσεις, η διαλυτότητα ορισμένων αερίων μπορεί να αυξηθεί με θερμοκρασία λόγω των σύνθετων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μορίων αερίου και του διαλύτη.

Πρακτικά παραδείγματα:

* Νερό βρασμού: Όταν βράζετε νερό, απελευθερώνονται διαλυμένα αέρια όπως οξυγόνο και άζωτο, οδηγώντας σε φυσαλίδες.

* Άνοιγμα μπουκάλι σόδα: Το Fizz που ακούτε όταν ανοίγετε ένα μπουκάλι σόδα προκαλείται από την απελευθέρωση αερίου διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο γίνεται λιγότερο διαλυτή καθώς η πίεση μέσα στη φιάλη μειώνεται.

* ψάρια σε ζεστό νερό: Τα ψάρια σε ζεστό νερό διαθέτουν λιγότερα οξυγόνο επειδή η διαλυτότητα του οξυγόνου στο νερό μειώνεται σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Συνοπτικά, η θέρμανση ενός υγρού μειώνει τυπικά τη διαλυτότητα των αερίων που διαλύονται σε αυτό, λόγω της αυξημένης κινητικής ενέργειας των μορίων αερίου και των μεταβολών της πίεσης.