Ottův slovník naučný/Pára

Šablona:NavigacePaP Šablona:Textinfo Šablona:Forma Pára jest označení hmoty v skupenství plynném, přihlížející ke skupenství původnímu, nižšímu. Kapaliny mění se v páry buďto Šablona:Prostrkaně – na povrchu při jakékoliv temperatuře – nebo Šablona:Prostrkaně – 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 Šablona:Prostrkaně), sníží se sloupec rtuti působením Šablona:Prostrkaně. 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 0°

»          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 Šablona:Prostrkaně. 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 Šablona:Prostrkaně). 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 Šablona:Prostrkaně 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 Šablona:Prostrkaně), jest ${\log }_e\frac{p}{p^{\prime }}=\frac{P{s}_0}{760\rho }$.

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 $P=\frac{22,\mathrm{32.760.1000.}n.\rho }{N.M}$ a specif. hmota páry (poměr hmoty a příslušného objemu) při normálních poměrech tlaku a temperatury $s_0=\frac{M}{22,32.1000}$

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

$\frac{p-p^{\prime }}{p}=\frac{n}{N+n^{\prime }}$, 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 – Šablona:Prostrkaně roztoku. Je-li δT toto zvýšení v bodu varu, λ skupenské teplo páry a T absol. temperatura bodu varu, platí

$\frac{p-p^{\prime }}{p}=\delta T\frac{\lambda }{1,974T^2}$.

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 Šablona:Prostrkaně na látce rozpuštěné.

Kvantitativné vztahy mezi snížením tlaku par roztoku a množstvím látky rozpuštěné nalezli již Šablona:Prostrkaně (1848) a Šablona:Prostrkaně (1856). Obecnější formu, zvláště pro roztoky zředěné, dal vztahům těmto Šablona:Prostrkaně (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 Šablona:Prostrkaně.) nvk. Šablona:Konec formy