Kas ir tvaika spiediens?

Kad ūdens pārvēršas tvaikā un tvaiks tiek ieslodzīts traukā, ūdens tvaika spiediens palielināsies, līdz tas sasniegs līdzsvara punktu. Tajā brīdī iztvaikošanas ātrums ir vienāds ar kondensācijas ātrumu. Citiem vārdiem sakot, kad tvaiks tiek uztverts slēgtā zonā, temperatūras paaugstināšanās, ko izraisa tvaika palielināšanās, izraisa kondensāciju traukā. Ūdens molekulas ir iesprostotas konteinera sienās un nevar izkļūt. Tā rezultātā molekulas sāk sadurties un savienoties un atgriežas šķidrā stāvoklī.

Paaugstinoties temperatūrai, palielinās arī iztvaikošanas ātrums. Molekulas turpinās iztvaikot, līdz tiks sasniegts līdzsvara punkts. Līdzsvara punkts ir pazīstams arī kā piesātinājuma tvaika spiediens, jo tvaiki ir pilnībā piesātināti. Kondensācijas process sākas, tiklīdz ir sasniegts līdzsvara punkts.

Tvertnes izmērs, kurā tiek turēti tvaiki, arī ietekmē spiediena izmaiņas. Jo vairāk tvaiku ir ierobežotajā zonā, jo lielāks spiediens ir tajā pašā zonā. Ilustrācijai iedomājieties pieaugošu cilvēku pūli, kas iestrēguši nelielā telpā. Jo vairāk cilvēku ienāks telpā, cilvēki satuvināsies, jo telpas lielums nemainās. Tvaika gadījumā, jo vairāk molekulu nonāk traukā, jo tuvāk molekulas kļūst viena otrai un tvaika spiediens palielinās.

Papildus temperatūras izmaiņām un telpas ierobežojumiem, saišu veids molekulārajā struktūrā var noteikt, vai tvaika spiediens būs salīdzinoši augsts vai zems. Būtībā, jo vieglāk saitēm veidojas, jo ātrāk notiks kondensācijas ātrums un līdz ar to līdzsvara punkts iestāsies salīdzinoši ātri. Ja līdzsvara stāvoklis tiek sasniegts ātri, tvaika spiediens būs salīdzinoši zems. Alternatīvi, ja saites ir vājas, molekula saistīsies lēnām. Paies ilgāks laiks, līdz iztvaikošanas ātrums būs vienāds ar kondensācijas ātrumu, un molekulai būs augsts tvaika spiediens.