Skraplanie

Skraplanie jest termodynamicznym procesem przechodzenia materii ze stanu gazowego w stan ciekły. Inna nazwa dla tego procesu to kondensacja.

Dla substancji proces ten zachodzi w różnych temperaturach.

Procesowy skraplania towarzyszy wydzielanie ciepła. Proces skraplania pary może zachodzić przez jej sprężanie izotermiczne, chłodzenie pod stałym ciśnieniem lub rozprężanie.

Punkt rosy

Punkt rosy jest to zestaw parametrów temperatury i ciśnienia, dla których rozpoczyna się proces skraplania gazu.

Punkt krytyczny

Skraplanie gazu może zachodzić jedynie w temperaturze niższej od jego temperatury krytycznej. W warunkach powyżej temperatury krytycznej nie można już skroplić gazu, nawet ponosząc znacznie ciśnienie.

Punkt krytyczny jest cechą charakterystyczną danej substancji

skraplanie - diagram fazowy

Skraplanie na diagramie fazowym

Proces skraplania uwidaczniamy na schematycznym diagramie fazowym za pomocą strzałki.

Tablice

Oto temperatury i ciśnienia krytyczne dla wybranych substancji:

Substancja	Ciśnienie krytyczne [MPa]	Temperatura krytyczna [K]
hel	0,23	5,2
wodór	1,3	33,2
azot	3,4	126,2
powietrze	3,77	132,4
butan	3,8	425,2
tlen	5,04	154,6
propan	4,25	370
metan	4,59	190,56
CO₂	7,38	304,2
woda (para wodna)	22,1	647,2
rtęć	166,1	1460

Para przesycona

Skraplanie gazu zachodzi w warunkach, w których występują ośrodki kondensacji (cząstki zawiesin, pył, jony itp.), ułatwiające utrzymanie się cząstek cieczy w pierwszej fazie ich powstawania; gdy brak jest ośrodków kondensacji, powstaje para przesycona, czyli gaz o temperaturze niższej niż wynosi temperatura skraplania przy danej wartości ciśnienia.

Pytania

Gdzie można spotkać gaz przesycony?

Bardzo często mamy do czynienia z tym zjawiskiem. Para wodna przesycona pojawia się podczas formowania cię chmur na niebie.

Skąd wziąć wodę na pustyni?

Nawet na pustyni Atakama ludzie radzili sobie z brakiem wody. Niektóre zwierzęta w podobny sposób radzą sobie w suchym środowisku pustyni z niedostatkiem wody.

Parowanie

Parowanie jest termodynamicznym procesem przechodzenia materii ze stanu ciekłego w stan lotny (gazowy).

Zmiany stanu skupienia

Stan skupienia substancji zależy od ilorazu energii kinetycznej cząsteczek i energii oddziaływań między tymi cząsteczkami. Jeżeli iloraz ten jest mały, to materia występuje w stanie stałym. Jeżeli iloraz zaś rośnie, to może nastąpić zmiana stanu skupienia.

Stany skupienia

Stan skupienia jest to podstawowa forma w ujęciu makroskopowym, w jakiej występuje substancja, określająca jej podstawowe własności fizyczne. Własności te wynikają z zachowania cząstek, z których ta substancja się składa.