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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 » 关于溶液沸点升的疑惑
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秋雨潇潇

金虫 (正式写手)

[求助] 关于溶液沸点升的疑惑

请教大家一个关于沸点升的问题。假设常压下，20%的NaOH溶液的沸点升为8℃，即沸点为108℃，我想问的是，此时饱和蒸汽的温度应该是多少度？100℃，还是108℃？很多人回答是100℃。那么这8℃的温差哪去了？我想知道，有没有人亲自做过实验啊，还是仅仅按照教科书讲的。我一直怀疑，饱和蒸汽的温度应该是108℃，理由如下：水蒸气是由108℃的水分子脱离溶液后形成的，虽然这是一个吸热过程，但不会一下子降低8℃吧。
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1楼 2013-05-10 17:41:47
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netscaner

木虫 (正式写手)
★
sddtc888: 金币+1, 谢谢参与，欢迎常来！ 2013-05-13 20:27:21
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14楼: Originally posted by 秋雨潇潇 at 2013-05-11 17:34:04
第一，有没有对此现象的合理解释。
第二，我不是学化工工程的，能不能告诉我一下您所说的例子的具体流程，因为我不知道从烧瓶出来的蒸汽的温度是不是就是沸点下所对应的的蒸汽温度，中间有没有可能换热使得蒸汽温 ...

请百度一下“常压蒸馏”“制备蒸馏水实验”看详细的叙述吧。我就不制造冗余的文字了。
关于第二，简单提点关键的看法。108度盐溶液出来的蒸汽如果不使容器内的压力高于常压的话，理论上蒸汽达到的最高温度就是100度，加热速快，蒸汽产生得的速度就快，相变吸收带走的能量流也大；反之则小。如果蒸汽来不及离开容器（也就是能量来不及迅速交换出去），容器里的能量多了，那么就使容器的压力增加，同时容器内的蒸汽的温度也会变高了。我们做蒸馏的时候，都是温度计放在蒸馏瓶口位置，收集的馏分是一定沸程内的蒸汽冷凝下来的。例如蒸馏水的时候一般是101度左右，因为一般蒸馏瓶内温度略高于常压。
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15楼2013-05-11 19:45:50
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netscaner

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
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sddtc888: 金币+1, 谢谢参与，欢迎常来！ 2013-05-10 20:01:57
秋雨潇潇: 金币+5 2013-05-10 20:44:54
水分子蒸发吸收了能量温度下降。就和人出汗散热一样。

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2楼2013-05-10 19:36:22
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sddtc888

至尊木虫 (著名写手)

Hψ=Eψ S=klnΩ dS≥δQ/T

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
饱和蒸汽温度：108度；饱和蒸汽压力：一个大气压
这是一个相变平衡问题，显然蒸汽和溶液要相平衡、力平衡、热平衡
力平衡：一个大气压；
热平衡：温度108度
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I can safely said that nobody understands the quantum theory. —— R. P. Feynman
3楼2013-05-10 20:05:18
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秋雨潇潇

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by netscaner at 2013-05-10 19:36:22
水分子蒸发吸收了能量温度下降。就和人出汗散热一样。

尽管您的回答不是我想要的，跟我的问题关系不大，但仍然感谢你。
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4楼2013-05-10 20:48:56
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秋雨潇潇

金虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by sddtc888 at 2013-05-10 20:05:18
饱和蒸汽温度：108度；饱和蒸汽压力：一个大气压
这是一个相变平衡问题，显然蒸汽和溶液要相平衡、力平衡、热平衡
力平衡：一个大气压；
热平衡：温度108度

好多教科书上讲的是饱和蒸汽的温度是100℃,而不是108℃。不知道您看的教科书上是怎么讲的？您有没有非常有利的证据来支持您的说法？或者有没有条件做一下相关的实验？
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5楼2013-05-10 20:53:23
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netscaner

木虫 (正式写手)
★
sddtc888: 金币+1, 谢谢参与，欢迎常来！ 2013-05-13 20:26:36
引用回帖:
4楼: Originally posted by 秋雨潇潇 at 2013-05-10 20:48:56
尽管您的回答不是我想要的，跟我的问题关系不大，但仍然感谢你。...

其实你不懂我的意思。在这里决定蒸汽温度的是蒸汽压。蒸气温度是100和溶液温度是108的道理一样，规定了条件就只讲理论值，溶液受热把能传给蒸汽，汽把能传给大气，溶液温度也不会和加热给它的物质的温度一样呀。这里说的都是理想状态，实际上水一蒸发，溶液浓度就变了。整个过程是动态的，能量在传递，物理状态也在变。

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6楼2013-05-10 21:09:23
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秋雨潇潇

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by netscaner at 2013-05-10 21:09:23
其实你不懂我的意思。在这里决定蒸汽温度的是蒸汽压。蒸气温度是100和溶液温度是108的道理一样，规定了条件就只讲理论值，溶液受热把能传给蒸汽，汽把能传给大气，溶液温度也不会和加热给它的物质的温度一样呀。这 ...

我暂且同意您说的决定蒸汽温度的是蒸汽压的说法.但是您后面的解释我有些不明白了,溶液受热把能传给蒸汽,蒸汽又把热传递给大气,按此推断下去,纯水的蒸汽温度可能不是100℃(1个大气压下)了?
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7楼2013-05-10 21:26:52
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sddtc888

至尊木虫 (著名写手)

Hψ=Eψ S=klnΩ dS≥δQ/T
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5楼: Originally posted by 秋雨潇潇 at 2013-05-10 20:53:23
好多教科书上讲的是饱和蒸汽的温度是100℃,而不是108℃。不知道您看的教科书上是怎么讲的？您有没有非常有利的证据来支持您的说法？或者有没有条件做一下相关的实验？...

书上说的是“纯水”的饱和蒸汽在一个大气压下温度是100度，你这个是“NaOH溶液”，又不是“纯水”，怎么可能还是100度！！！！
如果蒸汽真是100度，而溶液是108度，显然溶液温度高气体温度低，会发生传热啊，但蒸汽和溶液处于“相平衡”状态，是平衡啊，怎么可能会传热啊？这是常识，需要实验吗？至于2楼的，门外汉一个毫无疑问。
解释：因为是NaOH溶液，不是纯水，溶液表面因为存在Na+离子和OH-离子从而会阻碍水分子离开溶液变成气体，所以溶液上方水的蒸汽压要小于“纯水”情况下的水的饱和蒸汽压（1个大气压），所以要提高气体温度，升高气体温度，气体压力增大，从而使溶液上方水的蒸汽压增大，到达一个大气压，然后可以沸腾，所以温度大于100度，为108度！

PS：最后记住，达到相平衡，是平衡，所以温度气体跟溶液肯定是相等的，不然怎么会叫平衡呢？基本常识。。。。。。。
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I can safely said that nobody understands the quantum theory. —— R. P. Feynman
8楼2013-05-10 22:09:51
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弋江东流

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
sddtc888: 金币+1, 应助指数+1, 谢谢参与，欢迎常来！ 2013-05-13 20:26:45
相平衡的基本条件就是要各相T、P要相等。另外相平衡在开放条件下没有意义，会发生传热和传质，必须要封闭空间才行。
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当时明月在，曾照彩云归。
9楼2013-05-10 23:52:18
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netscaner

木虫 (正式写手)
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9楼: Originally posted by 弋江东流 at 2013-05-10 23:52:18
相平衡的基本条件就是要各相T、P要相等。另外相平衡在开放条件下没有意义，会发生传热和传质，必须要封闭空间才行。

嗯，我这个“门外汉”完全同意。楼上说法。

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10楼2013-05-11 13:18:19
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