Protams, daudziem bija jāskatāskā pastāvīgs atvērts konteiners ar ūdeni pēc kāda laika ir tukšs. Ja jūs pārklājiet to ar vāku, ūdens nekur nenonāk. Iemesls ir zināms visiem - ūdens iztvaiko. Šī fenomena izskaidrojums ir vienkāršs: dažām ūdens molekulām ir pietiekami liels kustības ātrums, lai atstātu šķidrumu. Šo šķidruma pāreju uz gāzveida stāvokli sauc par iztvaikošanu.
Vēl viens process, proti, tvaika pārveidošanašķidrums, ko sauc par kondensāciju. Šie divi procesi, iztvaikošana un kondensācija, turpinās pastāvīgi: daļa ūdens iztvaiko, daļa no tās kondensējas. Ja tilpums virs ūdens virsmas ir neierobežots, tad dominē iztvaikošanas process. Iztvaicētais ūdens tiek noņemts, kā tas notiek, piemēram, virs atklātā ūdens virsmas, un šķidrums pakāpeniski nonāk gāzveida stāvoklī - tvaikos.
Bet, ja brīvās vietas apjoms virsšķidrums ir ierobežots, tad rodas nedaudz atšķirīga situācija. Iztvaicētais ūdens nevar atstāt šo tilpumu, un virs ūdens virsmas veidojas piesātināts tvaiks. Tas ir tvaika nosaukums, kas atrodas līdzsvara stāvoklī, kad iztvaikotā ūdens un kondensētā tvaika daudzums ir vienāds. Ūdens nesamazinās un nenonāk, rodas līdzsvars starp iztvaikošanu un kondensāciju.
Tagad mēs zinām, kas ir piesātināts tvaiks un tāīpašības mums var būt interesantas. No paša sākuma mēs noskaidrojām, ka brīvās telpas apjoms virs šķidruma virsmas ir ierobežots. Virs tā veidoja piesātinātu tvaiku. Un, ja tagad, lai samazinātu šo bezmaksas apjomu? Kas notiks? Šajā gadījumā konstatētais līdzsvars starp kondensāciju un iztvaikošanu izzudīs. Kondensācijas process sāks dominēt, palielināsies mitruma apjoms un tvaiks samazināsies.
Tvaika spiediens, kādā tas atrodaslīdzsvaru ar šķidrumu sauc par piesātināto tvaika spiedienu. Ja mēs samazinām brīvās vietas daudzumu virs ūdens, tvaika spiediens palielinās. Tā sekas būs tvaika pāreja ūdenī. Pieaugot spiedienam, šķidrums aizņem mazāk vietas nekā piesātināts tvaiks. No tā izriet vēl viens secinājums: ja temperatūra ir nemainīga, tad piesātinātā tvaika spiediens jebkurā tilpumā ir vienāds.
Ir vēl viena iespēja izmantot tvaika darbību -tilpums virs ūdens virsmas ir samazināts, un tvaiki nepārvietojas uz šķidrumu. Tādējādi virs virsmas ir nepiesātinātie tvaiki. Pēc tam, samazinoties tilpumam nemainīgā temperatūrā, tvaiks sāk pārvērsties ūdenī, kas nozīmē, ka ir izveidojies piesātināts tvaiks. Bet tas nebija nekas, ka nosacījums bija noteikts, ka viss notiek nemainīgā temperatūrā. Ir zināma vērtība, kurā tvaiks var pārvērsties par šķidrumu.
Šo vērtību sauc par kritisko temperatūru.Viela paliek gāze temperatūrā, kas ir augstāka par kritisko, ja tā ir zem kritiskās, gāze pārvēršas par šķidrumu. Katrai vielai ir sava kritiskā temperatūras vērtība. Ir vērts atzīmēt vēl divas tvaika iezīmes: tas var būt gan mitrs, gan sauss piesātināts tvaiks. Mitrā ir ūdens pilieni, un sausais tvaiks nesatur mitrumu.
Ir arī tā sauktais pārkarsētais tvaiks -tas ir sauss tvaiks ar temperatūru virs kritiskā. Šajā gadījumā tiek uzskatīts, ka slēgtā tilpumā nav šķidruma, un ir tikai tvaiks. Pārkarsētu tvaiku galvenokārt izmanto inženierzinātnēs un enerģijā. Augsta pārkarsētā tvaika temperatūra ļauj to transportēt, izmantojot tvaika līnijas un izmantot tvaika turbīnās. Sakarā ar ūdens trūkumu pārkarsētā tvaikā turbīnas kalpošanas laiks ir palielinājies.
Rakstā apskatīts, kas ir piesātināts tvaiks, tā veidi un īpašības, kā arī process, kā veidoties un pārveidoties par šķidrumu.
