Τι συμβαίνει με ένα σύστημα υγρού-θηλυκού σε ισορροπία εάν η θερμοκρασία μειωθεί;
1. Η πίεση ατμών μειώνεται:
* Καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, η μέση κινητική ενέργεια των μορίων στη φάση ατμού μειώνεται. Αυτό σημαίνει ότι λιγότερα μόρια έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεφύγουν από την επιφάνεια του υγρού και να εισέλθουν στη φάση ατμών.
* Κατά συνέπεια, η πίεση ατμών, η οποία είναι η πίεση που ασκείται από τον ατμό σε ισορροπία με το υγρό, μειώνεται.
2. Η συμπύκνωση ευνοείται:
* Με μειωμένη πίεση ατμών, ο ρυθμός συμπύκνωσης (μόρια ατμών που επιστρέφουν στην υγρή φάση) γίνεται μεγαλύτερος από τον ρυθμό εξάτμισης (τα υγρά μόρια που διαφεύγουν στη φάση ατμών).
* Αυτή η μετατόπιση υπέρ της συμπύκνωσης οδηγεί σε μείωση της ποσότητας ατμού που υπάρχει και αύξηση της ποσότητας υγρού.
3. Το σύστημα μετατοπίζεται προς περισσότερο υγρό:
* Καθώς η θερμοκρασία συνεχίζει να μειώνεται, το σύστημα θα συνεχίσει να ευνοεί τη συμπύκνωση, οδηγώντας σε μεγαλύτερο ποσοστό της ουσίας που υπάρχει ως υγρό.
* Αυτό είναι σύμφωνο με την αρχή του Le Chatelier, η οποία δηλώνει ότι ένα σύστημα σε ισορροπία θα μετατοπιστεί για να ανακουφίσει το άγχος. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση είναι η μείωση της θερμοκρασίας και το σύστημα μετατοπίζεται προς την υγρή φάση για να απορροφήσει μέρος αυτής της ενέργειας.
Παράδειγμα:
Σκεφτείτε ένα δοχείο βραστό νερό. Καθώς το νερό ψύχεται, βλέπετε όλο και λιγότερο ατμό να ανεβαίνει από την επιφάνεια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πίεση ατμών μειώνεται και η συμπύκνωση κυριαρχεί στην εξάτμιση. Τελικά, το νερό θα κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου, με μόνο μια μικρή ποσότητα υδρατμών που παραμένουν στον αέρα πάνω από αυτό.
Βασικά σημεία:
* Η ισορροπία είναι δυναμική: Ακόμη και σε ισορροπία, τα μόρια κινούνται συνεχώς μεταξύ των φάσεων υγρού και ατμών.
* Η θερμοκρασία επηρεάζει την ισορροπία: Η θερμοκρασία είναι ένας σημαντικός παράγοντας που καθορίζει τη θέση της ισορροπίας σε ένα σύστημα υγρού-vapor.
* Η πίεση ατμών είναι ένα μέτρο ισορροπίας: Η πίεση ατμών παρέχει μια αριθμητική ένδειξη των σχετικών ποσοτήτων υγρού και ατμού που υπάρχουν σε ισορροπία.
