Dissolution of water in the air and gases in the water. Растворение воды в воздухе и газов в воде.

Размышления НЕ физико-химика на темы физической химии.

Почему в холодном воздухе содержится меньше воды, чем в горячем?

Надо рассматривать проблему НЕ в соответствни с таким НЕПРАВИЛЬНО заданным вопросом!

Переформулируем вопрос:

Как при охлаждении воздуха из него выделяется избыток воды?

Происходит слипание случайно столкнувшихся молекул воды друг с другом, возникакют агломераты – микрокапельки, центры конденсации воды, которые уже не могут удерживаться во взвешенном состоянии за счёт Брауновского движения и они начинают «выпадать в осадок», конденсируясь на поверхностях среды. Когда воздух горячий, молекулы воды движутся быстро и не слипаются при столкновениях, ибо время контакта слишком короткое. При охлаждении воздуха молекулы водяного пара уменьшают свои скорости (молекулы холодного газа перестают поставлять им в столкновениях достаточную энергию) и скорости молекул пара уменьшаются! Слипание – конденсация усиливается.

При растворении газов в воде выделяется тепло.

Почему?

Мой ответ: Молекулы газов движутся с гораздо бОльшими скоростями, чем молекулы воды. Молекулы воды, связывая химически (хотя и непрочно) молекулы газа, получают от них кинетическую энергию и в целом молекулы воды начинают двигаться быстрей. То есть происходит повышение температуры. (Конечно, рассматривая весь процесс с точки зреиия Молекулярно -Кинетической Теории.)

Это ещё одно подтверждение фундаментального закона философии о «Переходе Противоположностей друг в друга». При растворении газа в воде выделяется ТЕПЛО, ПРЕПЯТСТВУЮЩЕЕ дальнейшему процессу растворения!

Растворение газа в воде происходит иначе, чем воды в воздухе.

В холодной воде растворение газов происходит лучше, чем в горячей.

Там газовые молекулы образуют нестойкие химические соединения с водой. Молекулы вступают друг с другом в очень слабую «квазихимическую» связь. Газы, которые хорошо растворяются в воде, как аммиак и хлористый водород, вступают в сильную, «полноценную» химическую связь с молекулами воды и образуют нашатырный спирт и соляную кислоту. Но многие газы растворяются в воде очень слабо и это говорит об их слабой химической связи с водой.

При нагреве воды происходит интенсификация кинетического движения молекул, столкновения молекул происходят чаще и из-за этого слабые связи молекул газа с водой разрушаются.

А почему тогда соль и сахар растворяются в воде тем лучше, чем больше температура?

Это вызвано тем, что квазихимические соединения молекул этих веществ более устойчивы и там молеклулы лучше связываются в гидроксильные комплексы.

Возвращаясь к влажности воздуха.

Парадоксально, но факт: Воздух, оказывается, вообще никакой роли здесь не играет!!! Ничего он в себе не растворяет или не «выделяет».

Опять, если формулировать вопрос о влажности воздуха таким образом, то это – путь в никуда!!!

ВОПРОС СФОРМУЛИРОВАН НЕВЕРНО!!!

Правильно сформулированный вопрос звучит так:

ЧЕМ ОБУСЛОВЛИВАЕТСЯ КОЛИЧЕСТВО ВОДЯНОГО ПАРА В НЕКОМ ОБЪЁМЕ?

Всё обусловлено известным газовым законом: Давление насыщенного пара ЛЮБОГО ВЕЩЕСТВА не зависит от окружающего давления, а лишь от температуры пара.

Для лучшего понимания проделаем простенький мысленный эксперимент.

Представим себе некий сосуд, воздух и любые газы из которого откачаны мощным вакуумным насосом.

Пустота! Вакуум!

Впустим в сосуд (поддерживаемый, скажем, при комнатной температуре) некоторое количество воды. Часть воды очень быстро испарится и процесс этот будет продолжаться до тех пор, пока над водой не образуется некая «атмосфера» её насыщенного пара, создавшего в сосуде некое давление, соответствующее данной температуре.

Подогреем сосуд. Количество испарившейся воды увеличится, давление в сосуде возрастёт и снова станет равным давлению насыщенного пара воды, характерного для данной температуры.

Охладим сосуд. Часть пара сконденсируется (молекулы «слипнутся» и осядут в слой воды на дне) и давление упадёт.

Этот мысленный опыт ясно показывает нам, что речь НЕ идёт о НЕКОМ КОЛИЧЕСТВЕ ВОЗДУХА, способном «растворить в себе» некое количество водяного пара. А лишь о собственном, так называемом, парциальном давлении насыщенного пара для данной, характерной только для воды, температуры.

Итак, влажность воздуха или его сухость, никак от него самого не зависят!!!

16 XII 2022

Dissolution of water in the air and gases in the water. Растворение воды в воздухе и газов в воде.: 2 комментария

  1. Ваше «Размышления НЕ физико-химика на темы физической химии», всё равно попадает под физико-химический анализ. Вопросы, которые поднимают точные науки – всегда требуют точных пояснений. В каких аспектах вы рассматриваете растворение воды в воздухе и газов в воде: Броуновского движения, понятие об реальных и идеальных газах (изобарные, изотермические, изохорные процессы; Уравнение Ван-дер-Ваальса); химической теории растворов; понятие о коллоидных растворах и т. д.

    Нравится

  2. Уважаемая dixivale,
    Благодарю вас за внимание.
    К сожалению, не смог понять Вашего вопроса о том, «в каких аспектах я рассматриваю вопрос» об относительной влажности воздуха?.Мне представляется, что надо ответить на заданный в начале заметки вопрос, сформулировав его правильно. А про аспекты я как-то не подумал. Просто старался придумать логичное объяснение на основе известных мне законов .
    Ваш Эспри

    Нравится

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s