Μετάβαση στο περιεχόμενο

Ατμός

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Ατμοί νερού, που βγαίνουν από μια κούπα ζεστό τσάι, και σύντομα συμπυκνωνονται σε σταγονίδια.

Στη φυσική, οατμόςείναι μια ουσία σε αέρια φάση, σε θερμοκρασία χαμηλότερη από την κρίσιμη θερμοκρασία,[1]που σημαίνει ότι ο ατμός μπορεί να συμπυκνωθεί σε υγρό, αυξάνοντας την πίεση σε αυτό χωρίς να μειώνεται η θερμοκρασία. Ένας ατμός είναι διαφορετικός από ένα αεροζόλ.[2]Ένα αεροζόλ είναι ένα εναιώρημα μικροσκοπικών σωματιδίων υγρού, στερεού ή και των δύο μέσα σε ένα αέριο.[2]

Για παράδειγμα, το νερό έχει μια κρίσιμη θερμοκρασία 647 K (374 °C, 705 °F), η οποία είναι η υψηλότερη θερμοκρασία στην οποία μπορεί να υπάρχει υγρό νερό. Στην ατμόσφαιρα σε συνηθισμένες θερμοκρασίες το αέριο νερό (γνωστό ως υδρατμός) θα συμπυκνωθεί σε υγρό εάν η μερική του πίεση αυξηθεί επαρκώς.

Ένας ατμός μπορεί να συνυπάρχει με ένα υγρό (ή ένα στερεό). Όταν αυτό ισχύει, οι δύο φάσεις θα είναι σε ισορροπία και η μερική πίεση αερίου θα είναι ίση με την τάση ισορροπίας των ατμών του υγρού (ή του στερεού).[1]

Το κρίσιμο σημείο ατμού-υγρού σε έναδιάγραμμα φάσηςπίεσης-θερμοκρασίας βρίσκεται στο άκρο υψηλής θερμοκρασίας του ορίου φάσης υγρού-αερίου. (Η διακεκομμένη πράσινη γραμμή δίνει την ανώμαλη συμπεριφορά του νερού.)

Ο ατμόςαναφέρεται σε μια αέρια φάση σε μια θερμοκρασία όπου η ίδια ουσία μπορεί επίσης να υπάρχει σευγρήήστερεήκατάσταση, κάτω από τηνκρίσιμη θερμοκρασίατης ουσίας. Για παράδειγμα, το νερό έχει κρίσιμη θερμοκρασία 374 °C (647 K), που είναι η υψηλότερη θερμοκρασία στην οποία μπορεί να υπάρξει υγρό νερό.Εάν ο ατμός είναι σε επαφή με υγρή ή στερεή φάση, οι δύο φάσεις θα βρίσκονται σε κατάστασηισορροπίας.Ο όροςαέριοαναφέρεται σε μια συμπιεστή ρευστή φάση. Σταθερά αέρια είναι αέρια για τα οποία δεν μπορεί να σχηματιστεί υγρό ή στερεό στη θερμοκρασία του αερίου, όπως ο αέρας σε τυπικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Ένα υγρό ή στερεό δεν χρειάζεται να βράσει για να απελευθερώσει ατμό.

Ο ατμός είναι υπεύθυνος για τις γνωστές διαδικασίες σχηματισμούνεφώνκαισυμπύκνωσης.Χρησιμοποιείται συνήθως για τη διεξαγωγή των φυσικών διεργασιών τηςαπόσταξηςκαι της εκχύλισης του χώρου από ένα υγρό δείγμα, πριν από την αέρια χρωματογραφία.

Τα συστατικάμόριαενός ατμού διαθέτουν δονητική, περιστροφική και μεταφορική κίνηση. Αυτές οι κινήσεις εξετάζονται στηνκινητική θεωρία των αερίων.

Ισορροπία υγρού-ατμού
Εάν ητάση ατμώνυπερβαίνει την τιμή ισορροπίας, γίνεται υπερκορεσμένος καισυμπυκνώνεταισε οποιεσδήποτε διαθέσιμες θέσεις πυρηνοποίησης, π.χ. σωματίδια σκόνης. Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται σε θαλάμους νεφών, όπου τα σωματίδια τηςακτινοβολίαςοραματίζονται επειδή πυρηνώνουν το σχηματισμό σταγονιδίων νερού.

Ητάση ατμώνείναι η πίεση ισορροπίας από έναυγρόή έναστερεό,σε μια συγκεκριμένηθερμοκρασία.Η πίεση ατμών ισορροπίας ενός υγρού ή στερεού δεν επηρεάζεται από την ποσότητα επαφής, με τη διεπιφάνεια υγρού ή στερεού.

Τοκανονικό σημείο βρασμούενός υγρού είναι ηθερμοκρασία,στην οποία, η τάση των ατμών, είναι ίση με τηνκανονική ατμοσφαιρική πίεση.[1]

Για συστήματα δύο φάσεων (π.χ. δύο υγρές φάσεις), η τάση ατμών των επιμέρους φάσεων είναι ίση. Ελλείψει ισχυρότερων έλξεων μεταξύ των ειδών μεταξύ όμοιων ή όμοιων μορίων, η τάση ατμών ακολουθεί τοννόμο του Raoult,ο οποίος δηλώνει ότι η μερική πίεση κάθε συστατικού είναι το γινόμενο της τάσης ατμών του καθαρού συστατικού και του μοριακού κλάσματός του στο μείγμα. Η ολική τάση ατμών, είναι το άθροισμα των μερικών πιέσεων των συστατικών αυτών.[3]

Οι αόρατοι υδρατμοί συμπυκνώνονται για να σχηματίσουν ορατές σταγόνες νερού που ονομάζονται ομίχλη.
  • Τααρώματαπεριέχουν χημικές ουσίες, που εξατμίζονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες και με διαφορετικό ρυθμό σε αρώματα, γνωστές ως νότες.
  • Οι ατμοσφαιρικοίυδρατμοίβρίσκονται κοντά στην επιφάνεια της γης και μπορεί να συμπυκνωθούν σε μικρές σταγονίδια υγρού και να σχηματίσουν μετεωρολογικά φαινόμενα, όπωςομίχλη,υγρά αχλύςκαι χαάρ.
  • Οι λαμπτήρες ατμού υδραργύρουκαι οι λαμπτήρεςατμού νατρίουπαράγουν φως από άτομα σε διεγερμένες καταστάσεις.
  • Τα εύφλεκτα υγρά δεν καίγονται, όταν αναφλέγονται.[4]Είναι το νέφος ατμών πάνω από το υγρό που θα καεί εάν η συγκέντρωση του ατμού είναι μεταξύ του κατώτερου εύφλεκτου ορίου (LFL) και του ανώτερου εύφλεκτου ορίου (UFL) του εύφλεκτου υγρού.

Ταηλεκτρονικά τσιγάραπαράγουναεροζόλ,όχι ατμούς.[2]

Δεδομένου ότι βρίσκεται στην αέρια φάση, η ποσότητα του ατμού που υπάρχει, ποσοτικοποιείται από τη μερική πίεση του αερίου. Επίσης, οι ατμοί υπακούουν στον βαρομετρικό τύπο, σε ένα βαρυτικό πεδίο, όπως ακριβώς κάνουν τα συμβατικά αέρια της ατμόσφαιρας.


  1. 1,01,11,2R. H. Petrucci, W. S. Harwood, and F. G. Herring,General Chemistry,Prentice-Hall, 8th ed. 2002, p. 483–86.
  2. 2,02,12,2Cheng, T. (2014).«Chemical evaluation of electronic cigarettes».Tobacco Control23(Supplement 2): ii11–ii17.doi:10.1136/tobaccocontrol-2013-051482.ISSN0964-4563.PMID24732157.
  3. Thomas Engel and Philip Reid,Physical Chemistry,Pearson Benjamin-Cummings, 2006, p.194
  4. Ferguson, Lon H.· Janicak, Dr Christopher A. (1 Σεπτεμβρίου 2005).Fundamentals of Fire Protection for the Safety Professional(στα Αγγλικά). Government Institutes.ISBN9781591919605.