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【调剂】北京石油化工学院2024年16个专业接受调剂
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Kyle2011

金虫 (小有名气)

[求助] 急！水蒸气凝结过程微观解释、电化学催化产生的水蒸气的机理？

问题一：
    水蒸气凝结过程怎么从微观上解释？怎么理解非平衡态过饱和状态的水蒸气在微小涨落的情况下向平衡态转变的过程？

问题二：
    在氢氧燃料电池中，阴极的质子与氧原子结合形成水。此时的水是气态或是液态？若是气态（水蒸气），此时的水蒸气与加热液态水沸腾产生的水蒸气有何不同？
    我是这么想的，沸腾是产生的水蒸气是液态水分子受热能量增大后运动剧烈，最后形成气态时所具有的较大的分子间距。而催化反应时水分子初始时是不存在的，质子和氧原子结合后生成的水分子不存在较大的动能，此时水分子之间的距离如何呢？是与液态水分子间距相同还是与气态的相同？
    同时，我想知道催化反应生成的水蒸气的吉布斯自由能与沸腾产生的水蒸气是否不同？
    针对以上问题，各位大大们能否推荐几本相关书籍？类似非平衡态热力学、电化学方面的？
    本人对电化学催化反应纯属外行，但近期课题又涉及相关问题，所以急切地想了解相关知识，还请各位虫友们不吝赐教啊！！！！！！！！！！！！！！！万分感谢！！！！！！！！！！！！！！！   
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1楼2011-12-05 22:12:13
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回帖置顶 ( 共有2个 )

gebitingqin

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
Kyle2011(金币+15): 谢谢~~~~~~~ 2011-12-16 14:25:44
Kyle2011: 回帖置顶 2011-12-16 14:27:05
zhonggao18(金币+3): 感谢回帖 2011-12-19 16:06:01
问题一：少数气体分子形成聚集体 >>以聚集体为中心长大成液相种子>>  液相种子逐渐长大成为液相
液相生成面临的困难：
1.要有足够的能量去克服把以前相对自由的分子束缚到一起所必须跃过的能垒；
2.新生相还将给系统带来巨大的表面能；
3.由于新生成液相在初始阶段曲率半径很小，其饱和蒸气压高于正常状态，这将使新相生成更加困难。
满足条件1和2，但不满足3，将生成过饱和蒸汽。具体看物化书。
问题二：如果问的是水蒸气的标准生成吉布斯自由能，只要两个状态相同，值相同。如果问的是水蒸气生成过程的吉布斯自由能变化，不同。
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做事情有明确的目的和充分的准备
6楼2011-12-07 21:45:06
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Kyle2011

金虫 (小有名气)
引用回帖:
楼: Originally posted by gebitingqin at 2011-12-07 21:45:06:
问题一：少数气体分子形成聚集体 >>以聚集体为中心长大成液相种子>>  液相种子逐渐长大成为液相
液相生成面临的困难：
1.要有足够的能量去克服把以前相对自由的分子束缚到一起所必 ...

对于问题一：您说的新生相应该是液滴吧？那么既然液滴已经生成，为什么会有您说的“满足条件1和2，但不满足3，将生成过饱和蒸汽”？这时候系统还是蒸汽吗？  另外，能推荐一本您认为对该问题解释详细的物化书吗？谢谢

对于问题二：我指的就是水蒸气生成过程的吉布斯自由能变化。为什么不同呢
？这该如何解释？十分期待您的帮助 ！！！！
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7楼2011-12-16 14:25:31
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普通回帖

西西很可怜

禁虫 (文坛精英)

十亿光年培优班学委——西西

【答案】应助回帖

★ ★
zhonggao18(金币+2): 感谢回帖 2011-12-06 10:01:40
Kyle2011(金币+5): 2011-12-07 09:16:55
应该是从水蒸气中混合的固体小颗粒开始的，水蒸气被吸附，然后越来越大，逐渐变成液滴

第二个问题应该是液态吧，从距离上来说还是比较紧密的
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I can
2楼2011-12-05 22:50:49
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Kyle2011

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 西西很可怜 at 2011-12-05 22:50:49:
应该是从水蒸气中混合的固体小颗粒开始的，水蒸气被吸附，然后越来越大，逐渐变成液滴

第二个问题应该是液态吧，从距离上来说还是比较紧密的

问题一的回复我也知道，但有更深入的分析不？

问题二，就我的了解来说，好像是气态呢，就是不知道为什么。
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3楼2011-12-05 23:27:22
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西西很可怜

禁虫 (文坛精英)

十亿光年培优班学委——西西

【答案】应助回帖

★
zhonggao18(金币+1): 感谢回帖 2011-12-06 10:01:31
Kyle2011(金币+5): 2011-12-07 09:17:08
引用回帖:
3楼: Originally posted by Kyle2011 at 2011-12-05 23:27:22:
问题一的回复我也知道，但有更深入的分析不？

问题二，就我的了解来说，好像是气态呢，就是不知道为什么。

你要什么更深入地分析，分子间距离太小了，然后就被迫聚在一起了
第二题我是看图推测的，一直不太理解燃料电池的原理
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I can
4楼2011-12-05 23:39:38
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Kyle2011

金虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 西西很可怜 at 2011-12-05 23:39:38:
你要什么更深入地分析，分子间距离太小了，然后就被迫聚在一起了
第二题我是看图推测的，一直不太理解燃料电池的原理

那好吧~看来第一个问题就这样了~
第二个问题我是不是应该请教电化学专业的虫子啊~我就是想知道怎么从化学方面分析催化反应生成水蒸气的机理，包括吉布斯自由能等。
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5楼2011-12-06 10:38:11
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gebitingqin

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
对吻鱼(金币+5): 感谢应助~欢迎常来哦 2011-12-19 08:14:43
引用回帖:
7楼: Originally posted by Kyle2011 at 2011-12-16 14:25:31:
对于问题一：您说的新生相应该是液滴吧？那么既然液滴已经生成，为什么会有您说的“满足条件1和2，但不满足3，将生成过饱和蒸汽”？这时候系统还是蒸汽吗？  另外，能推荐一本您认为对该问题解释详细的物化书吗？ ...

新生相是液滴.  液滴与水蒸汽之间有点像动态平衡过程，液滴还没生成，系统还是蒸汽。不满足3是指新生成液滴粒径小，饱和蒸汽压大，平衡移向水蒸汽。消除3的影响是加入固体小颗粒，加大最初凝结的小液滴的粒径。人工降雨就是这原理（干冰：降温和加入凝结中心）。当初我也是对相变过程及相变过程吉布斯能问题迷糊，看了好多物化书，已不记得是哪本书里的了。
二问中，我看你比较的两个水蒸汽生成过程的反应物状态不同，所以当然不同了呀。你可以比较两个生成过程的反应物的标准生成吉布斯能差异，推出反应的吉布斯能差异。
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做事情有明确的目的和充分的准备
8楼2011-12-18 14:49:57
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gebitingqin

铁虫 (小有名气)
怎么理解非平衡态过饱和状态的水蒸气在微小涨落的情况下向平衡态转变的过程？
我的理解：小颗粒偶然变大，条件3的影响消除，向平衡态转变，该转变不可逆。
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做事情有明确的目的和充分的准备
9楼2011-12-18 14:59:49
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gebitingqin

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
对吻鱼(金币+5): 感谢应助~欢迎常来哦 2011-12-19 08:14:58
引用回帖:
5楼: Originally posted by Kyle2011 at 2011-12-06 10:38:11:
那好吧~看来第一个问题就这样了~
第二个问题我是不是应该请教电化学专业的虫子啊~我就是想知道怎么从化学方面分析催化反应生成水蒸气的机理，包括吉布斯自由能等。

我觉得你这一系列问题还是该从化学方面分析。
催化反应生成水蒸气的机理，查动力学方面的资料。有！
我感觉你好像都没想好从哪方面着手解释。
无论你那电池多复杂，只要是化学电池，它总是利用的是自发过程的吉布斯能。

呵呵，班门弄斧了
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做事情有明确的目的和充分的准备
10楼2011-12-18 15:12:34
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