Make your own free website on Tripod.com

สมดุลพลวัติ คือ สมดุลที่เกิดจากอัตราการระเหยและอัตราการควบแน่นของของเหลวเท่ากัน หรืออัตราการละลายกับอัตราการตกผลึกของสารเท่ากัน

รูปที่ 8 ก _______________________________________________ข

เมื่อบรรจุของเหลวไว้ในภาชนะปิดก็จะมีการระเหยเกิดขึ้น ช่วงแรกๆที่เพิ่งปิดภาชนะ ของเหลวจะมีการระเหยกลายเป็นก๊าซไปปนอยู่ในอากาศด้านบน เมื่อการระเหยเกิดขึ้นต่อเนื่องเรื่อยๆจนอนุภาคก๊าซของ

สารนั้นในอากาศมีมากจนมีโอกาสชนกันได้ ทำให้อนุภาคที่เป็นก๊าซบางส่วนมีการควบแน่นกลับมาเป็นของเหลว

ในระยะแรกๆ การระเหยจะมีมากกว่าการควบแน่นดังรูป ก

แต่เมื่อเวลาผ่านไปนานขึ้นอนุภาคที่เป็นก๊าซจะมากขึ้น การควบแน่นกลับก็มากขึ้นตามไปด้วยจนถึงจุดหนึ่งที่อัตราการระเหยกับอัตราการควบแน่นเท่ากัน ดังรูป ข คือเกิดสมดุลพลวัติหรือสมดุลไดนามิก

***นักวิทยาศาสตร์ใช้ธาตุกัมมันตรังสีในการพิสูจน์ว่าสมดุลพลวัตินั้นเกิดขึ้นจริงๆ

รูปที่ 10 ภาชนะใบบนนี้มีสารละลายไอโอดีนที่อิ่มตัวในเอทานอล (ไอโอดีนสีม่วง และ I 2 1 โมเลกุลมี 2 อะตอม จากความรู้เก่า สมบัติของธาตุสารประกอบ )

รูปที่ 11 คือ สารละลายไอโอดีนที่อิ่มตัวเช่นกัน แต่ว่ามี ธาตุกัมมันตรังสีคือ ไอโอดีน-131 อยู่ด้วย ( ที่จริงอาจไม่ใช่สีเขียวนะ !! ) จะพบว่าเมื่อใส่ไอโอดีน -131 ละลายลงไปแล้วก็จะมีไอโอดีน-131 ตกผลึกลงมา แสดงว่ามันมีการละลายและตกผลึก

แต่ความเข้มข้นของสารละลายเท่าเดิมตลอด แสดงว่าอัตราการละลายกับอัตราการตกผลึกเท่ากัน

ก็คือสมดุลไดนามิกหรือสมดุลพลวัตินั่นเอง

  

กราฟของอัตราการระเหยและอัตราการควบแน่นของของเหลวในภาชนะปิด

กราฟเส้นบนแสดงอัตราการระเหย กราฟเส้นล่างแสดงอัตราการควบแน่น

รูปที่ 12 ช่วงที่เกิดสมดุลพลวัติ

 

รูปที่ 13 อะ จ้องๆๆ

ถ้าเพิ่มอุณหภูมิเข้าไปให้ของเหลว จะมีผลทำให้สมดุลไดนามิกเปลี่ยนได้ จากรูปจะเห็นว่า ถ้าให้อุณหภูมิต่างกันจุดที่จะเกิดสมดุลไดนามิกก็ต่างกันไปด้วย เมื่ออุณหภูมิปกติแบบรูปซ้าย พอเอาฝาปิดภาชนะสักแปปนึงก็จะเกิดสมดุลพลวัติ ก็จะมีไอน้ำอิ่มตัวอยู่ในบริเวณที่ว่างด้านบนจำนวนหนึ่ง แต่ถ้าเราให้ไฟเข้าไปแบบรูปกลาง

พอปิดฝาแปปนึงก็จะเกิดสมดุลพลวัติ แต่ที่นี้ จะมีไอน้ำอยู่มากกว่าเดิมเพราะการให้ความร้อนทำให้ไปเพิ่มอัตราการระเหย เมื่ออัตราการระเหยมากก็จะเกิดไปน้ำมากขึ้นด้วย อัตราการควบแน่นก็เพิ่มตามด้วย แต่อย่างไรก็ตามไอน้ำที่อิ่มตัวที่สมดุลครั้งนี้ก็จะมีมาก ส่วนรูปขวาให้ไฟแรง ( สีเปลวไฟสีน้ำเงินพลังงานสูงกว่าเปลวสีส้ม จากความรู้เก่าเรื่องโครงสร้างอะตอม ) อัตราการระเหยก็ยิ่งสูงๆๆ อัตราการควบแน่นก็เพิ่มด้วย และไอน้ำที่อิ่มตัวในที่ว่างบนของเหลวก็มากๆๆ กล่าวคือ ยิ่งอุณหภูมิสูงไอน้ำก็ยิ่งอยู่ในบรรยากาศได้มากขึ้น

รูปที่ 14 ถ้าดูกราฟของสมดุลพลวัติของการระเหย + การควบแน่น ที่อุณหภูมิต่างกัน จะได้กราฟที่ต่างกัน

กราฟซ้ายคืออุณหภูมิปกติ กราฟกลางคืออุณหภูมิสูง กราฟขวาคืออุณหภูมิสูงมาก

คือทั้งการระเหย การควบแน่น และ ปริมาณไอน้ำ จะแปรผันตามอุณหภูมิ

ไอน้ำที่อิ่มตัว ยิ่งอุณหภูมิสูงก็ยิ่งสามารถมีความเข้มข้นไอน้ำสูง

เช่นเดียวกับสารละลายอิ่มตัว ถ้าอุณหภูมิสูงสารละลายก็จะยิ่งเข้มข้นได้มากขึ้น

นี่แหละคือเหตุผลที่

** ในตู้เย็นไม่ค่อยมีไอน้ำ เวลาขวดน้ำอยู่ในตู้เย็นจะไม่มีหยดน้ำมาเกาะขวด

** เวลาไปกินสุกกี้แล้วปิดฝาหม้อไว้ เมื่อน้ำร้อนขึ้นจะเห็นว่ามีหยดน้ำมากมายมาเกาะที่ ฝาหม้อ นั่นคือการระเหยและควบแน่นเร็วมาก และมีไอน้ำในหม้อเยอะมาก

** วันไหนอากาศร้อน ความชื้นในอากาศจะเยอะ วันไหนอากาศหนาว ความชื้นในอากาศจะน้อย

** กระแสน้ำอุ่นน้ำพาความชุ่มชื้น กระแสน้ำเย็นนำพาความแห้งแล้ง