Krivka nasýtenej pary

Každý bod krivky nasýtenej pary zodpovedá jednému stavu nasýtenej pary a súčasne kvapaliny, ktorá je s ňou v rovnovážnom stave (dynamickej rovnováhe). Tento stav je určený teplotou T a tlakom p. Množina týchto bodov krivky nasýtenej pary znázorňuje teda všetky stavy rovnovážnej sústavy kvapalina + nasýtená para.

Začiatočnému bodu A krivky (obr. d) prislúcha najmenšia hodnota teploty T_A a tlaku p_A, pri ktorých existuje kvapalina a nasýtená para v rovnovážnom stave. Teplota T_A je teplotou tuhnutia kvapalnej fázy pri tlaku p_A (bodom A sa začína krivka topenia a končí sa sublimačná).

Pri zvyšovaní teploty rovnovážnej sústavy kvapalina + nasýtená para stúpa hustota nasýtenej pary, hustota kvapaliny naopak klesá. Rozhranie medzi kvapalinou a jej nasýtenou parou je však stále ostré a zreteľné. Pri teplote T_K, kritickej teplote, sa hustota kvapaliny rovná hustote pary. Medzi kvapalinou a jej nasýtenou parou zmizne rozhranie a látka sa stane rovnorodou. Pri teplote vyššej ako T_K už neexistuje látka v kvapalnej fáze. Preto sa krivka nasýtenej pary končí v bode K (obr. d).

Koncový bod krivky nasýtenej pary sa volá kritický bod a znázorňuje kritický stav látky. Kritický stav je určený kritickou teplotou T_K kritickým tlakom p_K a hustotou Q . Veličiny T_K , p_K , ρ_K , sú pre každú látku charakterizujúcimi konštantami.

Z krivky nasýtenej pary príslušnej látky možno získať ešte jednu dôležitú informáciu a to teplotu varu kvapaliny pri danom vonkajšom tlaku nad kvapalinou. Prečo je to tak, sa dá vysvetliť rozborom varu z hľadiska molekulovej fyziky.

Pri vare sa vnútri kvapaliny tvoria bubliny nasýtenej pary, ktoré zväčšujú svoj objem a vystupujú na voľný povrch kvapaliny. Tento dej nastáva práve vtedy, keď tlak nasýtenej pary bublín sa rovná približne vonkajšiemu tlaku. Keď sa zväčší tlak nad voľným povrchom kvapaliny, var nastane až po takom zvýšení teploty kvapaliny, že sa tlak vnútri bublín vyrovná vonkajšiemu tlaku. Teplota varu sa teda zvyšuje so zvyšovaním vonkajšieho tlaku. Túto teplotu pre daný vonkajší tlak p_o zistíme z krivky nasýtenej pary tak, že k tlaku nasýtenej pary p_s ≐ p_o vyhľadáme príslušnú teplotu.