ความดันไอของของเหลวกับจุดเดือด
เมื่อใส่ของเหลวไว้ในระบบปิด โมเลกุลของของเหลว มีพลังงานมากและชนะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล จะระเหยกลายเป็นไออยู่เหนือผิวของของเหลวนั้น โมเลกุลของไอที่อยู่เหนือผิวของของเหลวจะชนกันเองบ้าง ชนกับผิวของภาชนะบ้าง ควบแน่นกลับมาเป็นของเหลวบ้าง แต่อัตราการระเหยจะมากกว่าอัตราการควบแน่นของไอกลับมาเป็นของเหลว เมื่อของเหลวระเหยกลายเป็นไอเพิ่มขึ้นจนถึงระดับหนึ่ง จะทำให้ความดันไอคงที่ ณ ความดันไอคงที่นี้ จะมีจำนวนโมเลกุลของไอเหนือของเหลวมีค่าเท่าเดิม เนื่องจากมีอัตราการระเหยเท่ากับอัตราการควบแน่น เรียกภาวะของระบบตอนนี้ว่าอยู่ในภาวะสมดุล และเรียกสมดุลดังกล่าวนี้ว่า สมดุลไดนามิก ดังรูป
ความดันไอของของเหลวในขณะที่ของเหลวนั้นกำลังอยู่ในภาวะสมดุลของการเปลี่ยนสถานะเป็นไอนี้ว่า ความดันไอของของเหลว
ปัจจัยที่มีผลต่อความดันไอของของเหลว
1. ชนิดของของเหลว ของเหลวใดมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อยความดันไอจะสูง (กลายเป็นไอได้ง่าย) ของเหลวใดมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูงความดันไอจะต่ำ (กลายเป็นไอได้ยาก)
2. อุณหภูมิ ถ้าเพิ่มอุณหภูมิให้แก่ของเหลวจะทำให้ความดันไอเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากโมเลกุลของของเหลวมีพลังงานจลน์สูงขึ้น โอกาสที่จะกลายเป็นไอมีมากขึ้น
การเดือด (Boiling) เป็นปรากฏการณ์ที่โมเลกุลได้รับพลังงานสูงมาก จนกลายเป็นไออย่างรวดเร็วและโมเลกุลของของเหลวทั่วทุกบริเวณในภาชนะนั้นสามารถที่จะหลุดหนีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลได้อย่างรวดเร็ว
ความเข้าใจเกี่ยวกับจุดเดือด เมื่อให้ความร้อนแก่ของเหลว โมเลกุลของของเหลวจะมีพลังงานเพิ่มขึ้นจนสามารถเอาชนะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลได้ ของเหลวจะกลายเป็นไอ เมื่อให้ความร้อนต่อไปจะสังเกตเห็นฟองปุดออกจากของเหลวเป็นสายต่อเนื่องกัน และในที่สุดของเหลวจะเดือด อุณหภูมิขณะที่ของเหลวมีความดันไอเท่ากับความดันบรรยากาศเรียกว่า จุดเดือด (Boiling point)
สาเหตุที่ของเหลวเดือดจะมีฟองพล่าน เนื่องจากโมเลกุลของของเหลวมีพลังงานจลน์สูงมาก ๆ จนไม่สามารถ
หลุดจากผิวหน้าของของเหลวได้ทัน จึงเกิดฟองก๊าซหรือขึ้นภายในของเหลว
การบอกจุดเดือดของของเหลว จะต้องบอกความดันบรรยากาศด้วย หากจุดเดือดของของเหลวเกิดขึ้นที่ความดันปกติ ( 1 บรรยากาศ ) เรียกว่า จุดเดือดปกติ
ปัจจัยที่มีผลต่อจุดเดือด
1. ความดันบรรยากาศ ถ้าความดันบรรยากาศต่ำ จุดเดือดต่ำ ความดันบรรยากาศสูงจุดเดือดสูง
2. ธรรมชาติของสาร ของเหลวที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลมาก จุดเดือดสูง
ของเหลวที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อย จุดเดือดต่ำ
สรุปความสัมพันธ์ระหว่างจุดเดือด แรงยึดเหนี่ยว และความดันไอ ได้ดังนี้
สารที่มีจุดเดือดต่ำ ความดันไอสูง ระเหยง่าย เพราะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อย
สารที่มีจุดเดือดสูง ความดันไอต่ำ ระเหยยาก เพราะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลมาก
ดีมากค่ะ