ความดันไอ

ความดันไอ (อังกฤษ: vapor pressure) คือ ความดัน (ถ้าไอถูกผสมด้วยก๊าซอื่น เรียก ความดันย่อย) ของไอ (ไอนี้เกิดจากโมเลกุลหรืออะตอมหนีจากของเหลวหรือของแข็ง) ที่อุณหภูมิกำหนดสำหรับสารเฉพาะ มีความดันที่ซึ่งไอของสารนั้นอยู่ในจุด สมดุล กับสถานะที่เป็น ของเหลว หรือ ของแข็ง ของมัน นี่คือ ความดันไอสมดุล (equilibrium vapor pressure) หรือ ความดันไออิ่มตัว (saturation vapor pressure) ของสาร ที่อุณหภูมินั้น คำว่าความดันไอบ่อยครั้งเข้าใจว่าเป็น ความดันไออิ่มตัว สารที่มีความดันไอสูงที่อุณหภูมิปกติเราเรียกภาวการณ์นี้ว่าระเหย (volatile)

ความดันไอสมดุลของของแข็ง

ความดันไอสมดุลหมายถึงความดันเมื่อถึงสถานะควบแน่น (condensed phase) ที่อยู่ในภาวะสมดุลกับไอของมัน ในกรณีของภาวะสมดุลของผลึกของแข็ง ความดันเมื่ออัตราการระเหิดของของแข็งเท่ากับอัตราการหายกลายเป็นไอของมัน สำหรับของแข็งส่วนใหญ่ความดันนี้ต่ำมาก ยกเว้น แนพทาลีน (naphthalene) และน้ำแข็ง วัสดุที่เป็นของแข็งทั้งหมดมีความดันไอที่ต่ำมากและยากมากที่จะหาค่ามัน ซึ่งต้องมีวิธีพิเศษที่จะหาค่ามันคือ

• เทอร์โมกราวิเมตทรี (thermogravimetry)
• ก๊าซทรานสไปเรชัน (gas transpiration)

ความสัมพันธ์ระหว่างความดันไอของแข็งและของเหลว

เป็นที่น่าสังเกตว่าความดันไอของสารที่เป็นของเหลวปกติจะมีความแตกต่างจากความดันไอของสารเดียวกันที่อยู่ในสถานะของแข็ง ถ้าอุณหภูมิของความดันไอของของเหลวสูงกว่าของของแข็ง ของเหลวจะระเหยกลายเป็นไอแต่ไอจะควบแน่นเป็นของแข็ง นั่นคือของเหลวถูกทำให้เยือกแข็ง (freezing) ถ้าอุณหภูมิของความดันไอของของเหลวต่ำกว่าของของแข็ง ของแข็งจะระเหยกลายเป็นไอแต่ไอจะควบแน่นเป็นของเหลว นั่นคือของแข็งถูกทำให้หลอมเหลว ที่อุณหภูมิที่เท่ากัน ของสองความดันไอที่ซึ่มีความสมดุลระหว่าง สถานะ ของเหลวและของแข็ง ที่อุณหภูมินี้จะเป็นจุดหลอมเหลว (melting point)

ความดันไอน้ำ

ที่อุณหภูมิ น้ำ เดือด ความดันประมาณ 100 kPa สามารถคำนวณได้โดยสูตรดังนี้

$T_{v}=100+0.0002772\cdot (p-101000)-1.24\cdot 10^{-9}\cdot (p-101000)^{2}$

ที่ซึ่งอุณหภูมิเป็นองศา Celsius และความดัน p เป็น ปาสคาล ค่าความดันไอสามารถจะคำนวณจากค่า p จากสมการ.

Raoult's law ใช้หาค่าความดันไอของของเหลวผสม

แหล่งข้อมูลอื่น

• MSDS Vapor Pressure
• Hyperphysics