ความดันไอสมดุลหรือความดันไอของของเหลวคือ ความดันของไอในขณะที่มีค่าคงที่ เมื่อของเหลวอยู่ในภาชนะปิด จะมีอนุภาคของของเหลวที่ระเหยเป็นก๊าซ(ไอ)อยู่ อนุภาคที่เป็นก๊าซนั้นจะมีการเคลื่อนที่ชนกันและชนผนังภาชนะจึงทำให้เกิดความดันไอที่เหนือผิวของของเหลว ถ้าของเหลวนั้นเกิดสมดุลพลวัติและอุณหภูมิคงที่ความดันไอที่เกิดจะมีความคงที่ เรียกว่า ความดันไอสมดุลหรือความดันไอของของเหลว

บริเวณที่เป็นอากาศในภาชนะนี้จะมีความดันไอของของเหลว

 

การทดลองความดันไอ****

ใช้หลอดแก้วรูปตัวเจบรรจุปรอท เมื่อให้น้ำผ่านเข้าไปในหลอดแก้ว 2 - 3 หยด

ที่อุณหภูมิ25 องศา ระดับปรอทจะลดลง 23.8 มิลลิเมตร และเมื่อเพิ่มน้ำเข้าไปอีก ระดับปรอทจะไม่ลดลงอีกแล้วเพราะไออิ่มตัวแล้วหรือเกิดการสมดุลแล้วระหว่างไอน้ำกับน้ำ ไม่มีเหตุผลที่ยากยากให้หนักใจ มีเพียงเหตุผลที่ง่ายๆที่ระดับปรอทลดลง คือเพราะเกิดจากความดันไอของน้ำเหนือระดับปรอท

ดังนั้น ที่อุณหภูมิ 25 องศา น้ำจะมีความดันไอเท่ากับ 23.8 มิลลิเมตร

<- หลอดที่ 1 ------------------------------------------------- หลอดที่ 2 ->

หลอดที่1 รูปตัวเจปรอททำหน้าที่เป็นบารอมิเตอร์ ปริภูมิเหนือปรอทเกือบจะเป็นสุญญากาศ

หลอดที่2 หยดของเหลวเข้าไป 2 - 3 หยด หรือมากกว่านั้น ของเหลวจะหนีขึ้นส่วนบนของปรอทแล้วระเหยกลายเป็นไอไปบนที่ว่างด้านบนจนอิ่มตัว

ถ้าเป็นน้ำ ที่อุณหภูมิ 25 องศา ระดับปรอทจะลดลง 23.8 mm

 

ถ้าของเหลวต่างชนิดกัน ความดันไอสมดุลก็จะต่างกันด้วย

รูปข่างล่างนี้เปรียบเทียบความดันไอของของเหลวทั้ง 4 ชนิด ที่อุณหภูมิ 25 องศา และความดันอากาศ 741 ทอร์

จากการทดลองจะเห็นว่าที่อุณหภูมิ 25 องศา

น้ำมีความดันไอ 24 mmHg

เอททิลแอลกอฮอล์มีความดันไอ 50 mmHg

เอทิลอีเทอร์มีความดันไอ 537 mmHg

 

***ความดันไอกับอุณหภูมิ**

รูปนี้คุ้นๆ เหมือนเคยเห็นเลย

เมื่อให้ความร้อนกับของเหลวมากขึ้น เมื่อร้อน อุณหภูมิสูงขึ้นพลังงานจลน์ของ

แต่ละอนุภาคก็มากขึ้น ความดันไอก็สูงขึ้นตามไปด้วย

******** ความดันไอจะแปรผันตามอุณหภูมิ ********

 

จากการทดลองด้านบน ถ้าอุณหภูมิต่างกัน ความดันไอของของเหลวจะเปลี่ยนไป ดังกราฟนี้

จะเห็นว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความดันไอก็จะเพิ่มขึ้นตามไป ของเหลวต่างชนิดกัน ความดันไอของของเหลวที่อุณหภูมิกำหนดให้จะมีค่าต่างดันด้วย

A คือเอทิลอีเทอร์

B คือเอทิลแอลกอฮอล์

C คือ น้ำ

 

ตารางแสดงความดันไอของน้ำที่อุณหภูมิต่างกัน

อุณหภูมิ	ความดันไอ (mmHg.)	อุณหภูมิ (c)	ความดันไอ (mmHg.)
0	4.6	25	23.8
5	6.5	30	31.8
10	9.2	40	55.3
15	12.8	50	92.5
20	17.5	60	149
21	18.7	70	234
22	19.8	80	355
23	21.1	90	526
24	22.4	100	760
		105	906

 

จ้องๆๆๆ

ถ้าเปรียบเทียบ น้ำมัน น้ำ เมทานอล

จากรูป จะเห็นว่าอัตราการระเหยของ เมทานอลจะมากสุด และอัตราการระเหยของน้ำมันจะต่ำที่สุด ( จากการจำได้ในเรื่องการระเหย เรื่องแรงระหว่างอนุภาค )

 

ลูกศรสีแดงๆในรูปแสดงความดันไอ แสดงให้เห็นว่า น้ำมันมีความดันไอต่ำสุด

และเมทานอลมีความดันไอสูงสุด

 

ถ้าพิจารณาความดันไอ จะได้ว่า เมทานอล > น้ำ > น้ำมัน

ถ้าพิจารณาจุดเดือด จะได้ว่า น้ำมัน > น้ำ > เมทานอล

ถ้าพิจารณแรงระหว่างอนุภาค จะได้ว่า น้ำมัน > น้ำ > เมทานอล

ถ้าพิจารณาความร้อนแฝง จะได้ว่า น้ำมัน > น้ำ > เมทานอล

ถ้าพิจารณการระเหย จะได้ว่า เมทานอล > น้ำ > น้ำมัน

สรุป

ความดันไอ แปรผันตาม อัตราการระเหย

อุณหภูมิ

ความดันไอ แปรผกผันกับ จุดเดือด

ความร้อนแฝง

แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค