Водяна пара
Водяна́ па́ра — газоподібний стан води. Не має кольору, смаку і запаху. Міститься в тропосфері.
| Водяна па́ра (H2O) | |
|---|---|
 Невидима водяна пара конденсується й утворює видимі хмари, що складаються із рідких крапельок води | |
| Рідкий стан | Вода |
| Твердий стан | Лід |
| Властивості[1] | |
| Молекулярна формула | H2O |
| Молярна маса | 18.01528(33) г/Моль |
| Температура плавлення | 0,00 °C (273,15 K)[2] |
| Температура кипіння | 99,98 °C (373,13 K)[2] |
| Газова стала | 461.5 Дж/(кг·K) |
| Питома теплота пароутворення | 2.27 МДж/кг |
| Теплоємність при 300 K | 1.864 кДж/(кг·K)[3] |
Утворюється молекулами води при її випаровуванні. При надходженні водяної пари в повітря вона, як і всі інші гази, створює певний тиск, що називається парціальним.[4] Він виражається в одиницях тиску — паскалях.Водяна пара може переходити безпосередньо у тверду фазу — на кристали льоду. Кількість водяної пари в грамах, що міститься в 1 кубічному метрі, називають абсолютною вологістю повітря.
Водяна пара відносно поширений компонент, що входить до складу атмосфери, яка присутня навіть в атмосфері Сонця, а також у кожної планети Сонячної Системи і багатьох астрономічних об'єктах, включно з природними супутниками, кометами і навіть великими астероїдами.
Теплоносій
Оскільки теплоємність пари, точніше, теплота її конденсації, досить велика, вона часто використовується як ефективний теплоносій. Як приклади використання можна навести парове опалення, промислове використання пари, наприклад, парогенератори.
Властивості
Випаровування
В ту мить, коли молекула води залишає поверхню води і дифундує у навколишній газ, це називають випаровуванням. Кожна окрема молекула води, яка здійснює перехід від більш зв'язного (рідкого) до менш зв'язного (пари/газу) стану робить це завдяки поглинанню або вивільненню кінетичної енергії. Агреговане вимірювання цієї переданої кінетичної енергії визначається як теплова енергія і відбувається лише тоді, коли існує різниця температур між водяними молекулами. Рідка вода, що стає водяною парою забирає з собою частину тепла, через процес що називається охолодженням випаровування[en].[5]:36 Кількість водяної пари в повітрі визначає як часто молекули води будуть повертатися до поверхні.
Сублімація
Сублімація процес, коли молекули води безпосередньо залишають поверхню льоду без попереднього переходу в рідкий стан води. Саме через процес сублімації відбувається повільне зникнення льоду і снігу під час зимової погоди, при низьких температурах за яких не може відбуватися танення. В значній мірі цей процес відбувається в Антарктиді оскільки це континент з досить не великою кількістю опадів. В результаті, існують великі території де тисячолітні шари снігу були сублімовані, залишаючи по собі будь-які нелеткі матеріали, які вони в собі містили.
Конденсація
Водяна пара буде конденсувати на іншу поверхню, коли ця поверхня холодніше ніж температура точки роси, або коли рівновага тиску водяної пари в повітрі була перевищена. Коли водяна пара конденсує на іншу поверхню, на цій поверхні відбувається питоме нагрівання. Молекула води несе з собою енергію тепла. В свою чергу температура атмосфери дещо падає.[5]:19 В атмосфері, конденсація утворює хмари, туман і опади (зазвичай лише тоді, коли цьому сприяє ядра конденсації хмари). Точка роси парцелю повітря це температура, до якої воно повинно охолонути, щоб водяна пара у повітрі почала конденсувати, так що цю водяну пару можна вважати різновидом води або дощем.
Див. також
Примітки
Довідковий матеріал
- Теплофізичні властивості води і водяної пари [Архівовано 17 вересня 2008 у Wayback Machine.]
- Властивості насиченої водяної пари [Архівовано 3 вересня 2013 у Wayback Machine.]
