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木虫pursuer

木虫 (正式写手)

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[交流] 由饱和蒸气压引发的疑问（绝对原创）已有6人参与

今天看了看物理化学书，翻到饱和蒸气压那里看了看，想到一个问题，讨论了一下，结果一发不可收拾，一大堆问题，这里和大家交流交流
当我看到只要当饱和蒸气压和外界压力相等时，液体就沸腾（问下是不是饱和蒸气压不会超过外界压力？是因为达到沸点后液体就不再升温了以至于饱和蒸气压不会再升高），然后理解了，然后事就大了。我一激动和朋友说，要是在一个要是在一个密闭容器中装点水，然后上面是真空，现在可以说是饱和蒸气压与外界压力相等吧（蒸汽受到的压力就是器闭壁给它的压力，与他给器壁的压力相等），那是不是水在沸腾呢，因为现在饱和蒸气压和外界压力一直想等。经讨论后发现有一点失误了：蒸汽的压力不一定就是其饱和蒸汽压。
到这里也就是一共有三个压力：蒸汽压力、饱和蒸气压、外界压力。了解到这里，我有提出一个问题：
外界压力是什么？
大气压...
那水蒸气也在里面有贡献了，水蒸气的压力怎么能和大气压相等呢？他只是其中的一个分压而已，肯定是小于大气压的。我想了想，觉得可能是那个饱和蒸汽压仅仅是局部的吧，在这个局部的范围内可能会和大气压相等，然后就会沸腾（不知对不对，希望大家发表自己的意见）。
然后到这里又发现了新的东西：到底什么是外压？水蒸气受到的外压是什么？包括水在内的大气压？举个场景：
在一个密闭容器中，有比例为3：7的氧气和氮气，假如总压是100pa，在这里对氧气来说，什么是外压？首先氧气有分压，他给了器壁一个压力，这个分压的反作用力是氧气的外压？还是这里氮气对氧气的压力是氧气的外压（氮气对氧气的压力又怎么求？）？或者是它们的总压100pa是氧气（或氮气）的外压？
这里就先写这么多，希望大家多多参与，发表自己的看法
非常感谢

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努力提高自己，努力再努力

1楼2011-04-29 16:25:52

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霁雪

木虫 (正式写手)

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引用回帖:

590165楼: Originally posted by 木虫pursuer at 2011-05-05 17:49:44
说当饱和蒸气压和外压相等时，这里的外压是指液体受到的压力还是指蒸汽受到的压力？

把水放到透明的活塞里，完全排除空气。然后拉动活塞，那么活塞上部的空间里就是当时水温下的饱和空间，里面的气压就是当时温度下的饱和水蒸气气压。通过活塞的面积和拉力可以求出空间里的水蒸气的实际压强。
对水不断的加热，活塞的拉力会逐渐减小。表明内部的水蒸气的气压在升高。当加热到100度的时候。活塞的拉力为0.标明空间内部的压力是和外界的压力相等。继续加热，对活塞的拉力需要改成推力，不是活塞弹出来。标明内部压力已经大于大气压。
在以上活塞拉动的任意时刻停止加热，而继续拉动活塞，不管在什么温度之下，都会发生沸腾。同时液体开始降温。继续拉，里面的水就继续沸腾，同时温度继续下降。直到水温降到0度水面上开始结冰。但是水还是能在0度的条件下沸腾。从开始降温时起到这个时候水面上的空间里始终是饱和的。
在密封的容器里，只要有液态的水存在，就不可能有空间里不饱和的现象出现。
在密封容器打开的瞬间，内部的饱和水蒸气就会向外界逸散瓶内的水蒸气压强立刻和外界的环境里的水蒸气发生平衡扩散。只剩下极小的水蒸气分压。
由于大气压加水蒸气的压力大于当时100度水温的饱和气压，所以这个时候水不会沸腾。