Γιατί ο υδρατμός συμπεριφέρεται σαν ένα ιδανικό αέριο;
Ιδανικές υποθέσεις αερίου:
* Αναμφισβήτητες διαμοριακές δυνάμεις: Τα ιδανικά αέρια υποτίθεται ότι δεν έχουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων τους. Τα μόρια υδρατμών έχουν δεσμό υδρογόνου, η οποία είναι μια σημαντική διαμοριακή δύναμη.
* Ανεπαρκής μοριακός όγκος: Τα ιδανικά αέρια θεωρούνται ότι έχουν μόρια με αμελητέο όγκο σε σύγκριση με το χώρο που καταλαμβάνουν. Τα μόρια του νερού, ενώ είναι μικρά, παίρνουν έναν πεπερασμένο τόμο.
Γιατί ο υδρατμός μπορεί να θεωρηθεί "ιδανικός" σε πολλές περιπτώσεις:
* Χαμηλή πυκνότητα: Σε σχετικά χαμηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες, τα μόρια υδρατμών είναι πολύ μακριά. Αυτό ελαχιστοποιεί την επίδραση των διαμοριακών δυνάμεων και του μοριακού όγκου.
* υψηλή θερμοκρασία: Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, η κινητική ενέργεια των μορίων ξεπερνά τις ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ τους. Αυτό κάνει τη συμπεριφορά πιο κοντά στο ιδανικό.
συνθήκες όπου ο υδρατμός αποκλίνει:
* υψηλή πίεση: Σε υψηλές πιέσεις, τα μόρια είναι πιο κοντά και οι ενδομοριακές δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές. Αυτό οδηγεί σε αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά.
* Χαμηλή θερμοκρασία: Καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων του νερού καθίστανται πιο κυρίαρχα, προκαλώντας αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά.
* Κοντά στη συμπύκνωση: Όταν ο υδρατμός προσεγγίζει το σημείο συμπύκνωών του, οι διαμοριακές δυνάμεις γίνονται πολύ ισχυρές και το ιδανικό μοντέλο αερίου καταρρέει εντελώς.
Συνοπτικά:
Οι υδρατμοί μπορούν να συμπεριφέρονται σχετικά ιδανικά σε χαμηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, οι αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά εμφανίζονται σε υψηλότερες πιέσεις, χαμηλότερες θερμοκρασίες και ιδιαίτερα κοντά στη συμπύκνωση.
