Ottův slovník naučný/Pára

Údaje o textu
Titulek: Pára
Autor: Vladimír Novák
Zdroj: Ottův slovník naučný. Devatenáctý díl. Praha : J. Otto, 1902. S. 193–194. Dostupné online
Licence: PD old 70
Heslo ve Wikipedii: Pára

Pára jest označení hmoty v skupenství plynném, přihlížející ke skupenství původnímu, nižšímu. Kapaliny mění se v páry buďto vypařováním – na povrchu při jakékoliv temperatuře – nebo varem – nejen na povrchu, ale i uvnitř, a to při určité temperatuře, závislé na tlaku ústředí páru obklopujícího. Vpravíme-li něco kapaliny do vakua, na př. nade rtuť v barometrické trubici (viz Torricelliho pokus), sníží se sloupec rtuti působením napětí par. Dokud jsou páry ve styku s kapalinou, z níž povstaly, slují nasycené. Napětí nasycených par nezávisí na objemu, který vyplňují, ale ovšem na temperatuře; stoupající temperaturou vzrůstá urychleně napětí nasycených par. Tak mají na př. nasycené páry vodní

při temperatuře 0° napětí 0,46 cm Hg

»          20°    »      1,74   »    »
»          40°    »      5,49   »    »
»          60°    »    14,88   »    »
»          80°    »    35,46   »    »
»        100°    »    76,00   »    »
»        120°    »  149,13   »    »

(Napětí jest vyjádřeno výškou sloupce rtuťového temperatury 0°.) Při 100° toto napětí dosahuje normál. tlaku vzduchu (76 cm Hg 0°), tak že voda i pod povrchem začne proměňovati se v páry, nastane var.

Zvětšujeme-li objem, v němž obsaženy jsou páry nasycené nad kapalinou, z níž povstaly, při určité stálé temperatuře, ubývá kapaliny, až se konečně všechna promění v páry. Pokračuje-li se v zvětšováni objemu i potom, páry přestávají býti parami nasycenými a slují přehřátými. Název tento odvozen jest podle druhého způsobu, kterým lze páry nasycené učiniti přehřátými, t. j. zvětšováním temperatury. Pro páry silně přehřáté, t. j. vzdálené značně od těch poměrů tlakových a temperaturních, při nichž kapalnějí, platí tytéž zákony jako pro plyny (viz Plyn). Plníme-li prostor nějaký, v němž již páry jsou, parami jinými, přidruží se napětí jedněch k tlaku předešlému, každá p. zachová své napětí, jako by prostor daný vyplňovala sama (zákon Daltonův). Tvoří-li se nasycené páry ze směsi dvou neb více kapalin, výsledné napětí par záleží na tom, zdali se obě kapaliny mísí či nemísí. Nemísí-li se obě kapaliny vůbec, výsledné napětí par jest při určité teplotě rovno součtu napětí par jednotlivých kapalin při téže teplotě (voda a olej); mísí-li se obě kapaliny v poměrech libovolných (na př. alkohol a voda), výsledné napětí jest menší než napětí par kapaliny těkavější: mísí-li se kapaliny jen částečně, výsledné napětí jest příbližně takové jako při samotné kapalinět ěkavější (voda a aether).

Ze známého fakta, že roztoky, obsahující soli a pod., se vaří při temperatuře vyšší než rozpustidla, plyne, že tlak par roztoků jest menší nežli tlak pouhého rozpustidla. Značí-li p tlak par rozpustidla, p' tlak par roztoku, s0 specif. hmotu páry při tlaku 76 cm), ρ specif. hmotu roztoku, P osmotický tlak (viz Diosmosa), jest .

Na temperatuře (absolutní) nezáleží, poněvadž specif. hmota páry jest jí úměrna nepřímo, osmotický tlak přímo.

Osmotický tlak pro roztok, jenž obsahuje v 1000 cm3 1 grammolekulu (množství látky v grammech, rovnající se molekulovému číslu této látky), jest dán součinem 22,32.760. Gramm vodíku totiž vyplňuje za tlaku normálního (760 mm Hg 0°) a temperatury 0° objem 11,16 litru. Aby pak grammolekula vodíku udržena byla v objemu 1 litru, bylo by podle zákona Boyleova potřebí tlaku 2×11,16 atmosfér.

Je-li v roztoku rozpuštěno n grammolekul, značí-li pak N počet grammolekul rozpustidla, jehož molekulová hmota jest M jest tlak osmotický a specif. hmota páry (poměr hmoty a příslušného objemu) při normálních poměrech tlaku a temperatury

Dosadíme-li tyto hodnoty do výše uvedeného vzorce, v němž levou stranu rozvedeme v řadu, obdržíme, omezivše se v této řadě na člen první, výsledek velmi jednoduchý

, což značí slovy: Relativní snížení tlaku par roztoku jest rovno poměru počtu grammolekul látky rozpuštěné k úhrnnému počtu grammolekul v roztoku. Z toho vychází, že při roztocích aequimolekulových jsou relativní snížení v tlaku páry stejná pro totéž rozpustidlo, dále pak že toto relativní snížení tlaku par je nezávislé na temperatuře.

Se snížením napětí par roztoku souvisí jak již dříve řečeno – zvýšení bodu varu roztoku. Je-li δT toto zvýšení v bodu varu, λ skupenské teplo páry a T absol. temperatura bodu varu, platí

.

Vzorce tohoto užívá se k stanovení relativního snížení tlaku par roztoku, pro zředěné roztoky možno pak z oné veličiny nalézti molekulovou hmotu látky rozpuštěné. Definujeme-li molekulovým snížením tlaku par roztoku snížení, které nastane při rozpuštění 1 grammolekuly látky v 100 g rozpustidla, jest molekulové snížení nezávislé na látce rozpuštěné.

Kvantitativné vztahy mezi snížením tlaku par roztoku a množstvím látky rozpuštěné nalezli již Babo (1848) a Wüllner (1856). Obecnější formu, zvláště pro roztoky zředěné, dal vztahům těmto Raoult (1887).

Charakteristickou veličinou pro páru silně přehřátou jest její hustota, t. j. číslo, které udává, kolikrát jest p. těžší nežli stejný objem atmosférického vzduchu při týchž poměrech tlakových a temperaturních – jinými slovy značí hustota páry poměr specif. hmoty páry k specif. hmotě vzduchu za téže temperatury a téhož tlaku. (Ostatně viz Plyn.) nvk.