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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 关于蒸汽压的一个问题
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明天去漂泊

铜虫 (小有名气)

[求助] 关于蒸汽压的一个问题

在敞开体系中己在外压存在的条件下，蒸汽压随外压增加而增加但影响不大  怎么理解呢请高手给与解释，我们在计算液体表面压强时，是不是用大气压加上饱和蒸汽压呢？若蒸汽压随外压增加而增加但影响不大这个条件成立，是不是说在放置在空气中的水杯表面存在饱和蒸汽压，既然饱和了气态和液态达到动态平衡此刻为什么不会沸腾。若把水装在一个密闭的装置内，装置内含有与谁不反应的气体，请问加热时会不会沸腾！乱了，请高手给与指导
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1楼2012-05-12 13:42:01
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青石KL

木虫 (正式写手)

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见证2011: 金币+1, 欢迎常来！ 2012-05-13 14:56:49
1）水的饱和蒸汽压是温度的函数，和外界的压力大小没有关系。比如10℃的水的饱和蒸汽压为1.2281kpa，100℃的水为1atm
2）1atm液体（水）的表面压强应该为1atm，此时水的饱和蒸汽压为水（水表面蒸汽）在整个空气中的分压。具体解释为：有多少的水分（蒸汽）从水表面扩散到空气主体中就有多少的空气从空气主体扩散到水表面———所谓的等物质的量反方向分子扩散。
3）放置的水杯里面的水表面（水与空气的界面）是存在蒸发，这个蒸发不同于沸腾。例子：干燥中湿物料在可以在低于100℃的空气中被干燥。
4）装在密闭体系中的水会沸腾。举个例子：假设你的密闭容器内部的压力为1atm，当温度升高到100℃（密闭容器内部液体的温度为100℃）时水会沸腾。因为100℃水的饱和蒸汽压为1atm，当密闭容器内部压力大于1atm（被蒸发的水分提供了额为的压力），水蒸气又会冷凝（你可以在容器壁上看见液滴）。
希望对你有帮助。
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2楼2012-05-12 16:51:24
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青石KL

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fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-08-28 19:30:46
非真空容器里面汽液界面处也是1atm，敞开体系界面处是1atm(100度)，远处不是1atm，这正好说明水能蒸发（水分压不同正好将界面处的水蒸气推动到远处）。因为整个空间实在太大，水蒸气不可能充满整个空间。比较远处水分压肯定是小于1atm,如果你不干事一直烧水，同时整个空间的温度为100度，则可以达到和密闭容器相同的效果。（因为空间温度小于100度，所以远处的水分可能被冷凝——下雨的原因）。水蒸发不单纯是热力学问题，同时也是个动力学问题。

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6楼2012-05-12 20:15:04
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青石KL

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【答案】应助回帖

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明天去漂泊: 金币+10, ★★★很有帮助, 非常感谢，很有帮助！在我看来你不愧为是专家啊 呵呵 多谢帮助 2012-05-13 17:26:51
fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-09-30 10:08:02
引用回帖:
9楼: Originally posted by 明天去漂泊 at 2012-05-12 14:42:49:
我们知道水面上的压强一直是一个大气压，但他是怎样在保持一个大气压的情况下又维持其分压等于该温度下的饱和蒸汽压呢？在常温下，请你对我的胡言不要在意还请你不吝赐教

这部分的内容属于等物质的量反方向分子扩散。
具体解释：界面（气液界面）处的水分压为此温度水的饱和蒸气压，但是距离界面较远处空气相对湿度不是100%（小于界面处此温度对应的饱和蒸气压），所以存在水蒸汽被推动到距离界面较远处（这是维持水分在常温蒸发的必要条件），水蒸汽被推动过去的同时空气过来填充（维持在1atm），这就是等物质的量反方向分子扩散。
建议细看传递现象或者化工原理（内容属于动力学的范畴）。
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12楼2012-05-13 16:40:02
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明天去漂泊

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 青石KL at 2012-05-12 16:51:24:
1）水的饱和蒸汽压是温度的函数，和外界的压力大小没有关系。比如10℃的水的饱和蒸汽压为1.2281kpa，100℃的水为1atm
2）1atm液体（水）的表面压强应该为1atm，此时水的饱和蒸汽压为水（水表面蒸汽）在整个空气中 ...

高手就是高手，很精辟！但我有一点还是不太明白斗胆向你挑战：若水的饱和蒸汽压为水（水表面蒸汽）在整个空气中的分压，那么在1atm下，若100℃那么分压是一个大气压吗？
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3楼2012-05-12 17:41:05
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青石KL

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见证2011: 金币+1, 欢迎常来！ 2012-05-13 14:56:56
fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-09-30 09:58:28
好吧，那我给你的答案就是水面处分压就为1atm,因为地球上面的空间实在是太大了，如果你能让整个空间都为100度，同时一直存在水让你蒸发，把空气置换到外太空，则整个空间都为水蒸气。分压也就是1atm。这个有点抽象。另一个例子：一个绝对真空的密闭容器（里面只装水，温度为0K）,慢慢对它加热，当温度为100度是整个瓶子被水蒸气充满。分压也就是1atm。

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4楼2012-05-12 19:00:46
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明天去漂泊

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 青石KL at 2012-05-12 19:00:46:
好吧，那我给你的答案就是水面处分压就为1atm,因为地球上面的空间实在是太大了，如果你能让整个空间都为100度，同时一直存在水让你蒸发，把空气置换到外太空，则整个空间都为水蒸气。分压也就是1atm。这个有点抽象 ...

若一个非真空的密闭容器（里面只装水，温度为0K）,慢慢对它加热，当温度为100度是整个瓶子被水蒸气充满时，由水的饱和蒸汽压是温度的函数，和外界的压力大小没有关系那他的分压一定为1atm。再加上原有的压力肯定大于1atm。为什么在敞开体系中，液面上的压力始终为1atm。
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5楼2012-05-12 19:24:37
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明天去漂泊

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 青石KL at 2012-05-12 20:15:04:
非真空容器里面汽液界面处也是1atm，敞开体系界面处是1atm(100度)，远处不是1atm，这正好说明水能蒸发（水分压不同正好将界面处的水蒸气推动到远处）。因为整个空间实在太大，水蒸气不可能充满整个空间。比较远处 ...

专家，你看是不是这样理解的：研究对象（露置的的水杯）若在常温下会有一定的饱和蒸汽压，但其蒸汽压的增加不会造成局部压力增大，这是由于出来的蒸汽进入大气中，对于大气而言相当于恒压膨胀故仍然维持在一个蒸汽压下。这时表面的压力是大气压乘以这时分压（蒸汽与空气的混合）不受外压的影响仍然为饱和蒸汽压只不过空气的组分减少了。对于沸点而言，液体表面在这个温度下产生的压强，本身就为一个大气压，在表面接触的地方只有蒸汽的成分，故相当于纯组分（对于小于外压的液体表面，是部分空气进入凑成一个大气压）因此为一个大气压，而在远处是由于分压不均造成的。我们的讨论只限于液体表面。
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7楼2012-05-12 21:25:23
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青石KL

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好吧。就是这样理解的。

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8楼2012-05-12 21:50:56
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8楼: Originally posted by 青石KL at 2012-05-12 21:50:56:
好吧。就是这样理解的。

我们知道水面上的压强一直是一个大气压，但他是怎样在保持一个大气压的情况下又维持其分压等于该温度下的饱和蒸汽压呢？在常温下，请你对我的胡言不要在意还请你不吝赐教
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9楼2012-05-13 10:42:49
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r2rr2r

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补充：
1 敞开系统的水面的气体总压强是由其中的水蒸气的分压和其它气体的分压之和构成。其中水蒸气的分压是可以因为水蒸气在该混合气体中的摩尔分数改变的。
2 敞开系统的外压有最大值即1atm，因此水蒸气的最大分压也有此最大值1atm。100度的时候，水表面的气体已经100%是水蒸气了，继续升高温度因外压无法提高而造成沸腾。
3 封闭系统，外压没有最大值，因此不断升温即可因为水蒸气的压强超过1atm而使得水相温度能超过100度，从而提高沸点。
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10楼2012-05-13 14:43:55
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