ความดันกับจุดเดือดของน้ำ

มีขวดน้ำปิดสนิทอยู่ใบหนึ่ง ภายในบรรจุน้ำอยู่1/3ของขวด ถ้าเราดูดอากาศในขวดออกจนความดันเหลือน้อยมาก น้ำในนั้นจะเดือดรึปล่าวครับ แล้วถ้าไม่เดือดน้ำจะกลายเป็นไอเพิ่มมากขึ้นรึปล่าว ถ้าดูปกติก็น่าจะเพิ่ม เพราะความดันลดลง แต่จากสมการH2O(l)----->H2O(g)ค่าkขึ้นอยู่กับ[H2O] และการลดความดันโดยดูดอากาศออกไม่มีผลต่อค่าk ดังนั้น[H2O]ต้องคงที่ เลยงงแล้วว่าเป็นแบบไหนครับ
6 เม.ย. 2547 22:18
65 ความเห็น
16203 อ่าน


ความคิดเห็นที่ 1  โดย นิรันดร์

ตราบใดที่ยังพอมีอุณหภูมิอยู่บ้าง ถ้าคุณลดอุณหภูมิลง น้ำในขวดก็จะระเหยออกมา เพื่อรักษาสมดุลย์ แต่การที่น้ำระเหยออกมา ต้องอาศัยความร้อน ดังนั้น น้ำจะเย็นลง ๆ และในที่สุด น้ำนั้นก็จะกลายเป็นน้ำแข็งไปได้



ผมไม่แน่ใจว่าประสิทธิภาพของเครื่องปั๊มของคุณจะดีขนาดไหนและสูบอากาศได้เร็วและทำความดันได้ต่ำมากแค่ไหน



แต่ถ้าจะลองดู ผมว่า อย่างใส่น้ำถึง 1/3 ขวดเลย

เอาสัก 5-10 cc ก็พอ แล้วคุณจ้องให้ดีเวลาปั๊มนะครับ

มันอาจจะเดือดให้คุณเห็นสัก 2-3 วินาที แล้วก็จะกลายเป็นน้ำแข็งได้ในชั่วพริบตา
7 เม.ย. 2547 09:17


ความคิดเห็นที่ 2 bug (Guest)

ผมลองดูค่า ความดันไอของน้ำที่ 0 องศาC นี่ตกประมาณ 610 pascal ปั๊มต้องทำความดันสัมบูรณ์ในภาชนะให้ได้กว่าต่ำกว่า 610 Pa น้ำจึงจะมีโอกาศเย็นจนเป็นน้ำแข็งครับ
7 เม.ย. 2547 14:58


ความคิดเห็นที่ 3 PC. (Guest)

บังเอิญผมมองในรูปสมดุลไดนามิกน่ะครับ

H2O(l)----->H2O(g)

ค่าคงที่สมดุล=K=[H2Og]

สมมติให้ระบบนี้ปิดสนิทและไม่มีการถ่ายเทความร้อนนะครับ

ถ้าเราดูดอากาศ(แค่อากาศ)ออกไป น้ำจะต้องระเหยเพิ่มขึ้นมา ทำให้ความเข้มข้นของไอน้ำเพิ่มขึ้น ทำให้ค่าคงที่สมดุลเปลี่ยน ซึ่งขัดกับหลักสมดุลที่ว่าค่าKจะเปลี่ยนเมื่อเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเท่านั้น เลยงงเลยว่ามันควรจะเป็นแบบไหน
7 เม.ย. 2547 19:16


ความคิดเห็นที่ 4 โดย นิรันดร์

ในขณะที่คุณปั๊มอากาศออก ก๊าซที่อยู่ภายในภาชนะอุณหภูมิจะไม่คงที่นะครับ แต่จะลดลงด้วย
8 เม.ย. 2547 10:22


ความคิดเห็นที่ 5 เด็กมอสาม (Guest)

กระผมคิดว่าที่คุณนิรันดร์กล่าวมา เป็นไปได้น้อยมากครับ เนื่องจากผมยอมรับว่า การที่เราลดความดันแล้วจะทำให้อุณหภูมิลดลง และจะทำให้ค่า k เปลี่ยน ( คุณคงรู้นะว่าค่าคงที่สมดุลย์เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเปลี่ยนอุณหภูมิ ) ถ้าเป็นอย่างที่คุณ

นิรันดร์ว่า แล้วทำไมก๊าซมีเทนที่บรรจุในถังที่ดูดอากาศออกหมดจึงยังคงสภาพของเหลวรวมทั้งก๊าซในถังได้ล่ะ ครับ ช่วยอธิบายด้วย เมื่อค่าคงที่เปลี่ยน สมดุลย์จะเลื่อนไปข้างหน้า น้ำจะระเหยมากขึ้น เข้าสู่สมดุลย์อีกครั้ง และขอย้ำว่าจะไม่มีอะไรกลายเป็นของแข็งเด็ดขาด ขอให้คำอธิบายของคุณนิรันดร์เป็นขั้นเป็นตอน และชัดเจนกว่านี้ด้วยนะครับ
11 เม.ย. 2547 21:14


ความคิดเห็นที่ 6 โดย นิรันดร์

ผมขอยกคำข้อสงสัยของคุณ"เด็กม.3"(ซึ่งอยู่ชั้นเดียวกับลูกชายคนเล็กขี้สงสัยของผมพอดี)มาแล้วตอบให้ตรง ๆ ทีละจุดนะครับ



0. กระผมคิดว่าที่คุณนิรันดร์กล่าวมา เป็นไปได้น้อยมากครับ

ตอบ

เข้าใจถูกต้องครับ เป็นไปได้น้อย แต่ไม่ใช่ว่าเป็นไปไม่ได้




1. แล้วทำไมก๊าซมีเทนที่บรรจุในถังที่ดูดอากาศออกหมดจึงยังคงสภาพของเหลวรวมทั้งก๊าซในถังได้ล่ะ ครับ ช่วยอธิบายด้วย

ตอบ

ที่คุณสงสัยไม่เป็นความจริงครับ

เมื่อคุณดูดอากาศออกจากถัง จนหมด ไม่ได้แปลว่าไม่มีก๊าซเหลือในถัง

มีเทนที่เป็นของเหลวจะกลายเป็นก๊าซและฟุ้งขึ้นมาจนเต็มถัง

สรุปก็คือ ภายในถังจะเป็นของเหลวกับก๊าซอยู่รวมกัน

เมื่อคุณนำก๊าซออกมาใช้เรื่อย ๆ ก๊าซก็จะยังเต็มถังตลอดเวลาครับ

ก๊าซจะไม่พร่องเลย แต่จะมากขึ้นด้วยซ้ำไป

ส่วนที่น้อยลงจะเป็นของเหลว จนกว่าของเหลวในถังจะหมด





2. เมื่อค่าคงที่เปลี่ยน สมดุลย์จะเลื่อนไปข้างหน้า น้ำจะระเหยมากขึ้น เข้าสู่สมดุลย์อีกครั้ง

ตอบ

ถูกต้องครับ




3. และขอย้ำว่าจะไม่มีอะไรกลายเป็นของแข็งเด็ดขาด

ตอบ

ไม่ถูกต้องครับ

คุณต้องกลับไปอ่านความคิดเห็นที่ 1 ย่อหน้าที่ 2

การที่เหตุการที่ผมเล่ามา จะเกิดขึ้นได้ คุณจะต้องปั๊มให้เร็วพอ

ต้องไม่รอให้พลังงานความร้อนจากสิ่งแวดล้อม ทะลักเข้าสู่ระบบ

อุณหภูมิของระบบก็จะลดลงได้ ซึ่งเป็นไปตามกฏ thermodynamics ข้อ 1 ซึ่งโดยพื้นฐานคุณคงจะยังไม่ได้เรียนเพราะเพิ่งอยู่ม.3 ผมเข้าใจว่าเด็กมัธยม น่าจะเรียนในวิชาฟิสิกส์ ม.6 หรือในเคมีม.ปลายชั้นใดชั้นหนึ่ง แต่ไม่ใช่ ม.3

การที่เราปั๊มเอาอากาศออก อากาศที่เหลืออยู่จะขยายตัวจนเต็มภาชนะตลอดเวลา(ซึ่งตรงนี้ คุณเข้าใจผิดตั้งแต่แรก โดยคิดว่าของเหลวเต็มภาชนะ) การที่ก๊าซมีการขยายตัว เป็นการทำงาน เมื่อมีการทำงาน ก็จะทำให้พลังงานที่มีอยู่ภายในมวลก๊าซลดลง ส่งผลให้อุณหภูมิของระบบลดลง รวมถึงการที่ของเหลวกลายเป็นไอ(ซึ่งตรงนี้ คุณเข้าใจผิดตั้งแต่แรก โดยคิดว่าของเหลวเต็มภาชนะ และทำให้คิดต่อไม่ได้) ก็ต้องการพลังงานจำนวนหนึ่ง ที่เรียกว่า ปริมาณความร้อนแฝง (ซึ่งตรงนี้เด็กม.3 ควรจะเรียนแล้ว)





ขอฝากนิดหนึ่ง

ระวังคำว่าเด็ดขาดหน่อย



พระพุทธองค์ทรงสอนว่า

สัพเพธัมมาอนิจจา

หมายความว่า สิ่งทังหลายทั้งปวงไม่เที่ยงแท้แน่นอน

สัพเพธัมมาทุกขา

หมายความว่าสิ่งทั้งหลายทั้งปวงมีความเสื่อมไปเป็นธรรมดา

เข้ากันได้กับวิชาวิทยาศาสตร์พอดิบพอดีเลยครับ



สุขสันต์วันสงกรานต์

อย่าลืมไปกราบเท้าขอพรผู้ใหญ่นะครับ

นิมิตตัง สาธุรูปานัง กตัญญูกตเวทิตา

หมายความว่า

การรู้จักบุญคุณและการตอบแทนบุญคุณ เป็นเครื่องหมายของคนดี

ซึ่งตรงกับประเพณีสงกรานต์พอดิบพอดีครับ
12 เม.ย. 2547 08:52


ความคิดเห็นที่ 7 เด็กม.3 (Guest)

ผมขอยกคำพูดที่คุณนิรันดร์กล่าว แล้วฟังดูแปลกๆสัก 3-4ข้อ

1.ผมเข้าใจว่าเรายังคงมีก๊าซในถัง และของเหลวไม่ได้เต็ม

ภาชนะตั้งแต่แรก

2.ผมว่าคุณเข้าใจผิดนิดนึงตั้งแต่แรก คนที่ถามไม่ได้หมายความ

ว่า เราดูดก๊าซออกเรื่อยๆอย่างที่คุณเข้าใจ( และอธิบายใน

ความเห็นที่ 1 ย่อหน้าที่ 1 ซึ่งคุณอาจจะแย้งกลับมาอีกว่า

ไม่ใช่ แต่ไม่เป็นไร) เค้าถามว่าถ้าดูดออกหมดภายใน

ครั้งเดียว (ซึ่งตรงนี้ผมว่าเดี๋ยวคุณก็จะแย้งว่า คำว่าครั้งเดียว

ของผมก็ยังถือว่ามีช่วงเวลา แต่เราถือว่าคำว่าดูดออกคือดูด

อากาศอื่นที่มิใช่ไอน้ำที่ระเหยขึ้นมา ซึ่งเดี๋ยวคุณก็บอกว่าเป็น

ไปไม่ได้ ตรงนี้ผมยอมรับและเราคงต้องลงไปในรายละเอียด

เพิ่มเติม ) เมื่อคุณดูดอากาศออก อย่างรวดเร็ว (โดยใช้ปั้มใน

อุดมคติอย่างที่คุณว่า ) และปิดฝาทันที และถือว่าระบบเป็น

ระบบอิสระ(คุณคงเข้าใจแน่นอน) ก๊าซจะระเหยและอิ่มตัวภาย

ในทันที และระดับของเหลวไม่เปลี่ยน ดังนั้นไม่เกิดงาน
14 เม.ย. 2547 22:24


ความคิดเห็นที่ 8 เด็กม.3 ต่อ (Guest)

ผมรู้ว่าคนที่ถามเขาต้องการดูดแค่อากาศ ซึ่งมิได้รวมไอน้ำที่ระเหยขึ้นมา รวมทั้งเขาบอกว่าดูดออก จน ความดันเหลือน้อยมาก
14 เม.ย. 2547 22:43


ความคิดเห็นที่ 9 Chemist (Guest)

ขอร่วมด้วยคนนะครับ... ผมว่าที่คุณเด็กม.3 กล่าวมานั้นมันมีเปอร์เซนต์ที่เป็นไปได้น้อยมากๆถึงเป็นไปไม่ได้เลยครับ เพราะอะไร?

- หากคุณรออีกสัก 2-3 ปีคุณจะได้เรียนเรื่องสมดุลเคมี และคุณจะเห็นได้ว่า ในขวดน้ำขวดหนึ่งนั้นจะมีไอน้ำระเหยขึ้นมาและควบแน่นลงไปเป็นน้ำอีก และอีกส่วนก็จะระเหยมาแทนทีและควบแน่นกลับมาเป็นน้ำอีก เป็นวัฏจักรแบบนี้ไปไม่รู้จบ หากระบบนี้เป็นระบบปิด แล้วเรารู้ได้ไงละว่ามันเป็นสมดุลแบบนี้? คำตอบคือนักวิทยาศาสตร์ใช่น้ำที่ประกอบไปด้วย O-18 (ไอโซโทปของ O-16) ซึ่งเป็นรังสีและใช้เครื่องตรวจสอบได้... ทีนี้เรามาเข้าเรื่องกันว่าทำไมถึงเป็นไปไม่ได้... จากที่ผมกล่าวมาจะทำให้เห็นว่า ก๊าซในขวดนั้น จะประกอบไปด้วยอากาศและไอน้ำ ต้องมีไอน้ำร้อยเปอร์เซนต์ครับ ไม่มีทางเป็นอย่างอื่น นอกเสียจากคุณทำให้น้ำเป็นน้ำแข็งให้หมด เพราะน้ำมีจุดเยือกแข็งสูงกว่าอากาศ แต่หากเราทำให้น้ำเป็นน้ำแข็งให้หมด เราก็อดเห็นน้ำเดือดหรือกลายเป็นน้ำแข็งสิครับ

- ทีนี้เรามาดูระบบของปฏิกิริยาครับ... ระบบที่เราพูดๆกันอยู่นี้ไม่มีทางที่จะเป็นระบบโดดเดี่ยวได้แน่ๆครับ เพราะเราดูดอากาศ(ไอน้ำออก)ก็เท่ากับเราเสียมวล และยิ่งกว่านั้นแล้วเรายังเสียอุณหภูมิด้วย เพราะตามหลักแล้วระบบจะพยยามเข้าสู่สมดุลเสมอ ไม่ว่าเราจะรบกวนมันรูปแบบไหน กล่าวคือเราดูดไอน้ำออก เลยทำให้ระบบเสียสมดุล (ระบบที่กล่าวมาในหัวข้อแรก) ดังนั้นระบบจึงพยายามปรับสมดุลใหม่โดยการระเหยน้ำที่เป็นของเหลวออก และการระเหยอนั้นต้องอาศัยพลังงานจากสิ่งแวดล้อม ดังนั้นพลังงานในระบบจึงถูกถ่ายโอน และทั้งการถ่ายโอนพลังงานกับสูญเสียมวลนั้น ทำให้ระบบนี้ไม่ถูกจัดเป็นระบบโดดเดี่ยวได้

- คราวนี้มาดูการดูดอากาศบ้าง... การดูดนั้น มันไม่สำคัญครับว่าจะดูดประเภทม้วนเดียวจบ หรือจะดูดต่อๆไปเรื่อยๆ แต่สิ่งสำคัญคือเราจะดูดมันเร็วพอหรือไม่ อย่างที่อ.นิรันด์ว่าไว้แหละครับ หากเราดูดออกเร็ว น้ำก็จะระเหยออกมาทดแทนเพื่อรักษาสมดุลเร็วเหมือนกัน และการระเหยเร็วๆนั้นก็ต้องดูดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมเร็วตามด้วย และหากเราดูดได้เร็วมากพอจนน้ำดูดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมไม่ทัน ระบบต้องอาศัยพลังงานในน้ำนั้นแหละครับ ทีนี้อุณหภูมิน้ำก็จะลดลงจนอาจจะกลายเป็นน้ำแข็งได้... แต่ผมว่ากรณีนี้ไม่สามารถดูดออกม้วนเดียวจบได้แน่ๆครับ เพราะหากเราดูดเร็วมากๆและม้วนเดียวจบ น้ำจะพุงขึ้นมาเพราะน้ำก็มีความดันเหมือนกัน

- มาดูเรื่องก๊าซมีเทนในถังแก๊สกันบ้าง... จากที่คุณเด็กม.3กล่าว "แล้วทำไมก๊าซมีเทนที่บรรจุในถังที่ดูดอากาศออกหมดจึงยังคงสภาพของเหลวรวมทั้งก๊าซในถังได้ล่ะ" อันนี้ก็แบบที่ อ.นิรันด์ ว่าละครับ มันไม่มีทางดูดก๊าซออกจนหมดได้ เพราะมีเทนนั้นเดิมทีมีสภาพเป็นของเหวที่อุณหภูมิห้องอยู่แล้ว หากเราดูดส่วนที่เป็นก๊าซออก ส่วนที่เป็นของเหลวก็จะระเหยขึ้นมาแทนที่เพื่อรักษาสมดุลเหมือนน้ำละครับ แต่ว่ามันจะเร็วกว่ามากเพราะอัตราการระเหยสูงครับ (มีเทนมวลต่ำ และแรงยึดระหว่างโมเลกุลต่ำมากๆ) แต่ที่มันเป็นของเหลวนั้น เพราะมันถูกอัดกันแน่นมากๆ และแน่นอนว่าตอนเราไปเต็มก๊าซนั้น เขาจะไม่อัดเต็มแน่ๆเพราะ หากวันดีคืนดี อากาศร้อนจัดขึ้นมา ก็ราบหมดละครับ

- ต้องอ้างอิงประโยคนี้นิดนึ่งครับ "เมื่อคุณดูดอากาศออก อย่างรวดเร็ว (โดยใช้ปั้มในอุดมคติอย่างที่คุณว่า ) และปิดฝาทันที และถือว่าระบบเป็นระบบอิสระ(คุณคงเข้าใจแน่นอน) ก๊าซจะระเหยและอิ่มตัวภายในทันที และระดับของเหลวไม่เปลี่ยน ดังนั้นไม่เกิดงาน" ตรงนี้คุณไม่เข้าใจอย่างมากเลยครับ หากเราดูดอากาศออกอย่างเร็วและปิดฝาทันที น้ำหรือของเหลวจะระเหยขึ้นมาแทนที่เพื่อรักษาสมดุลในทันที (อันนี้ถูกต้อง) แต่ระดับของเหลวจะเปลี่ยนนะครับ ลองนึกภาพดูครับ ในขวดที่มีของเหลวอยู่แต่ไม่มีก๊าซใดอยู่เลย ทิ้งไว้สักพักในส่วนที่ไม่มีก๊าซจะมีก๊าซอยู่เต็ม... คำถามครับ ขวดก็ปิดสนิทอยู่ แล้วก๊าซนั้นมาจากไหน??? คำตอบที่ทุกคนในโลกนี้จะตอบคือระเหยมาจะของเหลว แล้วแบบนี้ของเหลวจะไม่ลดได้อย่างไร? หากดูผิวๆมันก็เหมือนกับไม่ลดแน่ แต่ลองดูอากาศออกสัก 1000 ครั้งสิครับ น่าจะเห็นความแตกต่างของระดับน้ำแน่ๆ กรณีนี้ก็เหมือนกับเราตักน้ำออกนั้นเอง แต่เราตักออกในรูปของไอน้ำ

- วกกลับมาที่ประเด็นของกระทู้กันครับ... จากที่ดูๆมานะครับ หากเราสมมุติว่าดูดแต่น้ำออก (ทางปฏิบัติเป็นไปไม่ได้แน่ๆ) ก็เท่ากับเราไม่ได้รบกวนสมดุลใดๆเลย ดังนั้นก็อย่างที่คุณ PC กล่าวไว้ละครับ ว่าความเข้มข้นของไอน้ำจะไม่เปลี่ยนเพราะเราไม่ได้ไปรบกวนสมดุล ส่วนมันจะเดือนหรือไม่นั้น เราต้องดูที่นิยามว่าการเดือดคืออะไร... การเดือดคือการทำลายพันธะไฮโรเจนทั้งหมด(ย้ำว่าทั้งหมดนะครับ)และของเหลวมีความดันมากกว่าความดันบรรยากาศขณะนั้น... จากกรณีนี้ ผมขอตอบว่าไม่เดือดแน่ๆร้อยเปอร์เซนต์ครับ เพราะหากเราดูผิวเผินแล้ว (คือเราดูดแต่อากาศออกไม่รวมไอน้ำ ก็เท่ากับว่าเรายังเหลือก๊าซ(ไอน้ำ)อยู่ ซึ่งต้องมีความดันแน่ๆ และความดันนั้นอาจจะมากกว่าหรือน้อยกว่า 760 mmHg ก็ได้) มันเหมือนจะเดือด แต่คุณลืมดูถึงเรื่องพันธะไฮโดรเจน ที่มีแรงดูดค่อนข้างสูงที่เดียวยึดเอาไว้ (ซึ่งความดันจะต่ำมันก็ไม่ทำให้พัธะไฮโดรเจนขาดทั้งหมดหรอกครับ) ดังนั้น มันจึงไม่เดือดครับ
15 เม.ย. 2547 09:42


ความคิดเห็นที่ 10 Chemist (Guest)

แก้ครับ...

หัวข้อที่สี่:

บรรทัดที่ 20 นับจากข้างบน... "มีเทนมีสภาพเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง" ไม่ใช่เป็นของเหลวครับ

หัวข้อสุดท้าย:

บรรทัดที่ 7 นับจากข้างล่าง... "หากเราสมมุติว่าดูดแต่อากาศออก" ไม่ใช่ดูดแต่น้าออกครับ

บรรทัดที่ 6 จากล่าง... เพิ่มเติมครับ "ดังนั้นก็อย่างที่คุณ PC กล่าวไว้ละครับ ว่าความเข้มข้นของไอน้ำจะไม่เปลี่ยนเพราะความดันลดลง"
15 เม.ย. 2547 09:56


ความคิดเห็นที่ 11 bug (Guest)

ตัวอย่างในกรณีนี้จะทำเป็นระบบปิดก็ได้ครับ ทำแบบเดียวกับน้ำยาแอร์ในระบบปรับอากาศไงครับ ประเด็นคงอยู่ที่ว่าเราควบคุมเงื่อนไขสภาวะในการทดลองได้หรือปล่าว ในกรณีนี้ถ้าภาชนะที่ใส่น้ำเป็นฉนวนที่ดีพอและเราสามารถรักษาความดันในขวดให้ต่ำมากๆมันก็เกิดน้ำแข็งได้ครับ



อีกเรื่องคือการที่เห็นน้ำเดือดอย่าเข้าใจผิดว่ามันจะต้องมีอุณหภูมิสูง100c เสมอไปนะครับ
15 เม.ย. 2547 11:01


ความคิดเห็นที่ 12 Chemist (Guest)

ครับ... การเดือดไม่จำเป็นต้องมีอุณหภูมิ 100 เสมอไป แต่ขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศขณะนั้น... แต่ว่าการเดือดจะเกิดทุกจุดของๆเหลวนะครับ ไม่ใช่เฉพาะจุดใดจุดหนึ่งเหมือนการระเหย



กรณีนี้เป็นระบบปิดได้ครับ แต่ผมว่ายังเป็นเรื่องค่อนข้างยากที่จะทำให้เป็นระบบโดดเดี่ยวนะครับ เพราะการหาภาชนะที่เป็นฉนวนและใส (เพื่อง่ายต่อการสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นภายใน) ก็เอาเรื่องอยู่นะครับ
15 เม.ย. 2547 11:56


ความคิดเห็นที่ 13 เด็กม.3 (Guest)

ขอบคุณ คุณ Chemist มากเลยครับ อธิบายได้เข้าใจมากกว่าคุณนิรันดร์มากเลยครับ

ขอบคุณอีกครั้งครับ
15 เม.ย. 2547 15:17


ความคิดเห็นที่ 14 PC. (Guest)

ขอบคุณทุกความเห็นเลยครับ ผมลืมบอกไปว่าให้ระบบนี้เป็นAdiabatic process และดูดแต่เฉพาะอากาศออก ไม่ดูดไอน้ำออกเลย เพื่อง่ายต่อการคิด แต่ผมยังสงสัยอยู่บางประการครับว่า

1.ถ้าระบบเป็นอย่างที่ว่าคือดูดแต่อากาศออก ไม่รบกวนไอน้ำเลย และไม่มีการถ่ายเทพลังงาน ระบบนี้จะไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงใช่มั้ยครับ

2.ถ้าเราให้ความร้อนน้ำในขวดจนเดือด น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่า100องศาใช่มั้ยครับ

3.ความดันที่ลดลงมีผลต่อการระเหยของน้ำมั้ยครับ

4.ถ้าเราดูดอากาศทั้งหมดออก(รวมไอน้ำด้วย)จนเป็นสุญญากาศ จะเกิดอะไรขึ้นครับ น้ำมันจะแข็งหรือเดือด



ขอบคุณอีกครั้งครับ
15 เม.ย. 2547 16:52


ความคิดเห็นที่ 15 Chemist (Guest)

มาตอบอีกรอบครับ... วันนี้ว่างจัด วันๆอยู่แต่หน้าคอมมันนี่แหละ (เหอๆๆ)

1. เท่าที่ผมคิดได้นะครับคือ หากระบบนี้เป็นระบบโดดเดี่ยวจริงๆและภายในภาชนะมีอุณหภูมิไม่ต่ำจนน้ำกลายเป็นของแข็งแล้ว ภายในภาชนะยอมเกิดสมดุลไดนามิกขึ้นครับ ถึงแม้ว่าการที่ น้ำที่ระเหยขึ้นไปเป็นก๊าซจะเป็นการดึงพลังความร้อนไปก็ตาม แต่ลองคิดกลับดูว่าเมื่อมีโมเลกุลน้ำระเหยขึ้น ก็ต้องมีโมเลกุลน้ำควบแน่นลงมา และการควบแน่นนั้นจะคายพลังงานออกมา แต่จะหักล้างกันได้พอดีหรือไม่ อันนี้ผมไม่ทราบ แต่ที่ผมทราบคือพลังงานจะคงที่ครับ เพราะถ้าเป็นน้ำเหมือนกันแล้ว อัตราการระเหยและควบแน่นลงมาจะคงที่ นั้นหมายความว่าสมดุลจะดำเนินไปไม่รู้จบครับ

2.คำตอบคือไม่ใช่ครับ เพราะว่าการให้ความร้อนไปก็เท่ากับเราเพิ่มความดันครับ (น้ำจะระเหยมากขึ้น ทำให้ความดันเพิ่ม)

3. ไม่มั่นใจว่าคุณต้องการถามอะไรนะครับ เพราะการระเหยของสารหนึ่งๆจะขึ้นอยู่กับอัตราการระเหยมากที่สุด กล่าวคือ ณ อุณหภูมิเท่ากัน สารที่มีแรงยึดระหว่างโมเลกุลมากจะระเหยได้น้อยกว่าสารที่มีแรงยึดระหว่างโมเลกุลน้อย... ในกรณีที่คุณถามมาคือเป็นแบบไหนครับ?... มีหลายทางเลยที่จะพิจารณาได้

- หากลดความดันโดยดูดกาศรวมทั้งไอน้ำออกหมดเลย แน่ละครับว่าน้ำต้องระเหยเพิ่มออกมาแน่... อันนี้คือมีผลนะครับ

- ถ้าหากเรานำหลอดฉีดยาขนาดเท่ากันมา 2 หลอด บรรจุน้ำปริมาณเท่ากัน และปิดทางเข้าออกโดยการเผาหรือจะทำอะไรก็แล้วแต่ให้มันปิดสนิทละครับ แล้วทีนี้สูบหลอดหนึ่งขึ้นมากกว่าอีกหลอด แบบนี้คือทำให้ความดันต่างกันครับ แต่กรณีเราทำในที่ๆเดียวกัน ดังนั้นอุณหภูมิก็เท่ากันครับ และผลก็คือค่าความดันไอของทั้ง 2 หลอดจะเท่ากัน เหตุผลคือสารชนิดเดียวกันจะมีอัตราการระเหยเท่ากันโดยขึ้นตรงกับอุณหภูมิครับ... อันนี้คือไม่มีผลกระทบ

- มาดูในรูปแบบของก๊าซมีเทนในถังแก๊สบ้างครับ หากเราลดความดันโดยการนำสายมาต่อระหว่างถังที่มี มีเทนเต็ม กับถังเปล่า การระเหยจะเพิ่มขึ้นครับ เพราะแรงยึดระหว่างโมเลกุลอ่อนมากครับ จึงระเหยเร็วในอุณหภูมิห้อง... แบบนี้คือมีผลครับ

- ดูการทดลองง่ายๆที่ผมเพิ่งคิดได้เมื่อกี้นี้เอง เพือความเข้าใจในหวัข้อหลอดฉีดยาแหละครับ... ลองนำภาชนะปริมาตรเท่ากันสองใบมาใส่น้ำเท่ากันและนำไปแช่แข็งก่อนเพื่อให้น้ำแข็งตัว จากนั้นดูดอากาศของใบที่หนึ่งออกให้หมดให้เป็นสูญญากาศไปเลย และปิดฝาไว้ให้สนิทที่สุด... การทำแบบผลที่ได้คือใบที่ดูดอากาศออกจะมีความดันน้อยกว่า หลังจากนั้นเรานำทั้ง 2 ใยออกมาที่อุณหภูมิปรกิครับ เมื่อน้ำเป็นของเหลวทั้งคู่ก็จะเริ่มระเหยมากขึ้นๆตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (ตามสิ่งแวดล้อม) กรณีนี้ต้องจินตนาการเอานะครับ หรือหากไฮเทคพอก็ใช้พวก O-18 ก็ได้ ไม่ว่ากัน... อันนี้คือไม่มีผลกระทบครับ

- สรุปคือ หากเป็นระบบปิด การระเหยขึ้นกับอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมอย่างเดียวครับ เพราะหากความดันน้อย นั้นก็หมายความว่าอุณหภูมิภายนอกเย็น (ก๊าซหดตัว) อัตราการระเหยก็ลดลงด้วยครับ "!แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น มันขึ้นอยู่กับปัจจัยอย่างอื่นด้วยนะครับ เช่นกรณีของมีเทน!"

4.ถ้าเราดูดอากาศออกหมดน้ำก็จะะเหยขึ้นมาแทนที่ไงครับ (แสดงว่าไม่ได้อ่านความเห็นต้นๆใช่ ฤ ป่าวครับ? หรือไม่ได้คิดก่อนถามครับ... ถ้าเป็นแบบหลัง ผมไม่ค่อยรู้สึกเต็มใจในการตอบเลยนะครับ แต่ก็ไม่เป็นไรครับ เพราะการตอบมันทำให้ผมได้คิด+ทบทวนไปในตัว) ถ้าดูดเร็วพอก็มีโอกาศเกิดน้ำแข็ง แต่การเดือดนี่ผมเริ่ม งงๆ กับตัวเองเหมือนกันครับ แต่ยังคงยืนอยู่จุดเดิมครับ คือไม่มีการเดือด
15 เม.ย. 2547 20:03


ความคิดเห็นที่ 16 PC. (Guest)

ว่างเหมือนกันครับ ก็วันหยุดเลยเอาแต่กิน นอน เล่นคอม

จากข้อ4.ที่ผมถามไปนั้นผมอ่านความคิดเห็นข้างต้นแล้วครับ และลองทบทวนดูแล้วด้วย เลยงงต่ออีกตลบนึงเกี่ยวกับจุดเดือดนี่แหละครับ ตามหลักแล้วเมื่อระบบเป็นสุญญากาศคือ ไม่มีความดัน น้ำจะเดือดได้(อันนี้เคยอ่านกระทู้เกี่ยวกับหยดน้ำในอวกาศน่ะครับ แล้วพอสรุปได้ว่าน้ำที่อยู่ในอวกาศสามารถเดือดได้อยู่ในรูปของไอน้ำ) แต่เนื่องด้วยที่คุณว่าน้ำจะระเหยมาแทนที่ซึ่งดูดพลังงานจากระบบทำให้น้ำเป็นน้ำแข็งได้ด้วย ก็เลยว่ามันควรจะเป็นแบบไหน
15 เม.ย. 2547 22:43


ความคิดเห็นที่ 17 โดย นิรันดร์

ขอบคุณคุณ"Chemist"ที่มาช่วยให้ความกระจ่างแก่"เด็กมอ3"ด้วยนะครับ



คุณ"Chemist"ครับ

นิยามการเดือดก็คือ การที่ของเหลวมีความดันไอเท่ากับความดันของสิ่งแวดล้อมครับ

คุณอาจทำได้หลายอย่าง

1. เพิ่มความดันไอให้กับของเหลว(โดยการเพิ่มอุณหภูมิ)

2. ลดความดันของสิ่งแวดล้อม(โดยการเอาของเหลวไว้ในภาชนะปิด แล้วสูบอากาศออก)

ในกรณีที่ 2. ถ้าคุณลดความดันลงอย่างช้า ๆ น้ำระเหยออกไปมากแล้วพาความร้อนไปจนน้ำที่เหลือเย็นลง ก็ไม่ทันได้เดือดก็แข็งเสียก่อน

แต่ถ้าคุณลดความดันลงได้อย่างรวดเร็วพอจนน้ำมีความดันไอเท่ากับสิ่งแวดล้อม ก่อนที่จะแข็ง มันก็จะเดือดได้ครับ
16 เม.ย. 2547 09:03


ความคิดเห็นที่ 18 bug (Guest)

ผมเห็นด้วยกับ อ นิรันทร์ครับ อย่าไปสับสนกับการที่จะมีอากาศหรือไม่ครับ ยังไงเสียในระบบจะต้องมีความดันอยู่ค่าหนึ่งซึ่งได้มาจากความดันไอไม่มีทางเป็นสูญญากาศได้หรอกครับถ้ายังมีน้ำอยู่ในระบบ ในกรณีที่เราปั๊มเอามวลสารออกจากภาชนะไม่ว่าจะเป็นน้ำหรืออากาศอย่าไปคิดว่าปั๊มทำให้ความดันต่ำลงครับปั๊มหน้าที่แค่ดูดเอาสารออกจากระบบ ส่วนสารในระบบเป็นคนที่ทำให้เกิดความดันขึ้นมาต่างหากครับ
16 เม.ย. 2547 09:23


ความคิดเห็นที่ 19 Chemist (Guest)

ผม งงๆอยู่นิดหน่อยนะครับ... ถ้าหากเป็นแบบอ.นิรันด์ว่า แบบนี้ลองเอาน้ำใส่ภาชนะไปแช่แข็ง แล้วสูบอากาศออกให้มีความดันเหลือน้อยมากๆหรือไม่เหลือเลย แล้วปิดฝาไว้ให้สนิท หลังจากนั้นนำออกมาตั้งไว้ ในอุณหภูมิห้อง โดยไม่ให้ความร้อนเพิ่มใดๆทั้งสิ้น (ให้ระบบดูดความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเอง)... รอสักพักให้มันหลอมเหลวจนเป็นของเหลวทั้งหมด ในขณะนั้นถ้าผมเข้าใจไม่ผิด คือภายในภาชนะจะมีความดันต่ำมากๆ เพราะน้ำในภาชนะเริ่มที่จะระเหยเป็นไอบางส่วน (แต่ยังน้อยอยู่เพราะอัตราการระเหยต่ำเนื่องจากอุณหภูมิต่ำ) ถ้าทำแบบนี้แล้วเราจะมีโอกาศเห็นน้ำในภาชนะเดือดได้ไหมครับ
16 เม.ย. 2547 10:17


ความคิดเห็นที่ 20 Chemist (Guest)

ตอบ คห17 ครับ... ขอบคุณ อ.นิรันด์ สำหรับคำขอบคุณของอาจารย์ครับ จริงๆแล้วผมยังเด็กกว่าอาจารย์อยู่มาก ผมรู้ยังไงๆไม่รู้สิครับ ไม่ค่อยกล้ารับคำขอบคุณเท่าไร เอาเป็นว่าผมรับคำขอบใจจากอาจารย์ดีกว่าครับ

ปล. ไม่ได้ว่าอาจารย์แก่นะครับ
16 เม.ย. 2547 10:24

แสดงความคิดเห็น

กรุณา Login ก่อนแสดงความคิดเห็น