أسئلة: اتزان السائل والبخار وضغط البخار

الإجابة الصحيحة: $P_{\text{بخار}} = P_{\text{خارجي}}$

يحدث الغليان عندما يتساوى ضغط البخار مع الضغط الخارجي المؤثر على سطح السائل.

الإجابة الصحيحة: $1013 hPa$

الضغط الجوي القياسي يساوي $1.013 \times 10^5 Pa$ وهو ما يعادل $1013 hPa$.

الإجابة الصحيحة: يتساوى معدل التبخر مع معدل التكثف

الاتزان الديناميكي يعني أن عدد الجزيئات التي تتبخر يساوي عدد الجزيئات التي تتكثف في نفس الزمن.

الإجابة الصحيحة: كمية السائل في الوعاء

ضغط البخار المشبع يعتمد فقط على درجة الحرارة ونوع المادة، ولا يتأثر بحجم الوعاء أو كمية السائل.

الإجابة الصحيحة: $40 mmHg$

مقدار الانخفاض في ارتفاع عمود الزئبق يساوي مباشرة قيمة ضغط الغاز أو البخار المُدخل.

الإجابة الصحيحة: لأن الضغط الجوي أقل

بما أن شرط الغليان هو تساوي ضغط البخار مع الضغط الخارجي، فكلما قل الضغط الخارجي احتاج السائل لضغط بخار أقل، مما يعني درجة حرارة أقل.

الإجابة الصحيحة: قوة $1 N$ تؤثر على مساحة $1 m^2$

الباسكال هو وحدة قياس الضغط وتساوي نيوتن لكل متر مربع.

الإجابة الصحيحة: إثير ثنائي الإيثيل

كلما ضعفت القوى بين الجزيئات، سهل التبخر وارتفع ضغط البخار، وإثير ثنائي الإيثيل هو الأضعف بين الخيارات المذكورة.

الإجابة الصحيحة: فراغ توريتشيللي (ضغط صفري)

في البارومتر المثالي، الفراغ الموجود فوق عمود الزئبق يكون خاليًا من المادة وضغطه يقترب من الصفر.

الإجابة الصحيحة: علاقة طردية

ارتفاع درجة الحرارة يزيد من الطاقة الحركية للجزيئات، مما يزيد من معدل التبخر وبالتالي يزداد ضغط البخار.

الإجابة الصحيحة: $1.013 \times 10^5 Pa$

الضغط الجوي القياسي يساوي $101325 Pa$ تقريبًا، ويُكتب علميًا كـ $1.013 \times 10^5 Pa$.

الإجابة الصحيحة: التكثف

التكثف هو العملية العكسية للتبخر، حيث تعود جزيئات البخار إلى الحالة السائلة.

الإجابة الصحيحة: $380\ \text{mm}$

الضغط نصف الضغط الجوي المعتاد ($1.013\times10^{5}\ \text{Pa}$)، والارتفاع يتناسب طرديًّا مع الضغط: $\frac{760}{2}=380\ \text{mm}$.

الإجابة الصحيحة: لأن الضغط داخلها أعلى فيغلي الماء عند درجة أعلى من $100\,^{\circ}\text{C}$

شرط الغليان تساوي ضغط البخار مع الضغط الخارجي؛ وبرفع الضغط الداخلي يحتاج الماء إلى درجة حرارة أعلى ليغلي، فينضج الطعام أسرع.

الإجابة الصحيحة: يبقى كما هو

يتبخر جزء إضافي من السائل حتى يعود الاتزان، فيعود ضغط البخار إلى القيمة التي تحددها درجة الحرارة ونوع المادة فقط.

لأن ضغط البخار المشبع يعتمد فقط على درجة الحرارة التي تحدد الطاقة الحركية للجزيئات، وعلى نوع المادة. عند ثبوت درجة الحرارة، يظل معدل التبخر ومعدل التكثف متوازنين عند نفس كثافة البخار، بغض النظر عن الحجم المتاح للبخار أو كمية السائل المتبقية طالما وُجد سائل.

ضغط البخار المشبع = الارتفاع الأصلي - الارتفاع بعد إدخال البخار = $760 mm - 695 mm = 65 mmHg$.

التبخر يحدث فقط عند سطح السائل نتيجة هروب الجزيئات ذات الطاقة الحركية العالية، بينما الغليان يحدث في باطن السائل حيث تتكون فقاعات بخار عندما يتساوى ضغط البخار داخلها مع الضغط الخارجي الواقع على السائل.

كلما كانت القوى بين الجزيئات أضعف، كان من الأسهل للجزيئات التغلب على هذه القوى والتحول إلى بخار، مما يزيد من عدد جزيئات البخار عند نفس درجة الحرارة، وبالتالي يرتفع ضغط البخار المشبع.

سيغلي الماء عند درجة حرارة أقل من $100^{\circ}C$. التعليل: الضغط الجوي القياسي هو $1013 hPa$. بما أن الضغط الخارجي ($950 hPa$) أقل من الضغط القياسي، فإن الماء يحتاج إلى طاقة حرارية أقل ليصل ضغط بخاره إلى القيمة المطلوبة للغليان.

هي الحالة التي تتواجد في وعاء مغلق حيث يتساوى معدل تبخر الجزيئات من السائل مع معدل تكثف جزيئات البخار عائدة إلى السائل، مما يجعل كمية البخار والسائل ثابتة رغم استمرار الحركة الجزيئية في كلا الاتجاهين.