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jh02206

新虫 (初入文坛)

[交流] 关于水在外压下的蒸汽压 已有1人参与

请教大家一个问题 ，水在30℃条件下的平衡蒸汽压为4.2kpa，现在把水放到大气环境中，根据物理化学外压对蒸汽压的影响关系，水的蒸汽压将增大到4.3kpa，现在的问题是，根据水的相图，根本就不存在30℃，4.3kpa的水蒸汽呀，即按照相图这种状态下只能是液体，何谈水的蒸汽压增大到4.3kpa，这个矛盾该怎么去理解呢？
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1楼 2015-10-05 12:39:56
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jjj2528

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话说世界上有一种度量叫湿度，那么湿度的湿又从什么地方来的？

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2楼2015-10-05 16:05:10
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jh02206

新虫 (初入文坛)
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2楼: Originally posted by jjj2528 at 2015-10-05 16:05:10
话说世界上有一种度量叫湿度，那么湿度的湿又从什么地方来的？

环境湿度的水蒸气是过热态，不违反相图，当然存在了，我是问的是水表面的那层饱和蒸汽的问题，在外压下，它会偏大一点，可按照相图，它又不应该存在，这个矛盾该如何理解。
或者换个说法，一个真空容器里，比如30度条件下，存在水的气液平衡，有部分蒸汽空间，也有部分水空间，现在向这个容器里加入一些惰性气体（不溶于水），惰性气体加入会使得容器的压力增加，现在问，保持温度不变时，空间中的水蒸汽压如何变化？
第一感觉是水蒸汽压会变大一点，可30度下水的蒸汽压最大4.2kpa呀，超过4.2kpa就应该变成水了，这是相图决定的。
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3楼2015-10-05 16:12:53
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jjj2528

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既然是惰性气体，那就不会列入平衡方程，所以蒸汽压与惰性气体是否加入无关。外压对蒸汽压的影响应限于蒸汽压小于等于饱和蒸汽压的条件，当有效外压大于饱和蒸汽压时，无论外压多大，蒸汽压均恒为当前温度下的饱和蒸汽压。

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4楼2015-10-05 19:14:44
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jjj2528

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3楼: Originally posted by jh02206 at 2015-10-05 16:12:53
环境湿度的水蒸气是过热态，不违反相图，当然存在了，我是问的是水表面的那层饱和蒸汽的问题，在外压下，它会偏大一点，可按照相图，它又不应该存在，这个矛盾该如何理解。
或者换个说法，一个真空容器里，比 ...

30℃下水的饱和蒸汽压是4,2455kPa,请问4.3kPa是什么地方来的？
我对“根据物理化学外压对蒸汽压的影响关系，水的蒸汽压将增大到4.3kpa”这句话表示怀疑
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5楼2015-10-05 19:27:01
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jh02206

新虫 (初入文坛)
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5楼: Originally posted by jjj2528 at 2015-10-05 19:27:01
30℃下水的饱和蒸汽压是4,2455kPa,请问4.3kPa是什么地方来的？
我对“根据物理化学外压对蒸汽压的影响关系，水的蒸汽压将增大到4.3kpa”这句话表示怀疑
...

“外压对蒸汽压的影响应限于蒸汽压小于等于饱和蒸汽压的条件”
我本来也是这样想的，但看物理化学，里面根本没有提到这个，就是说在饱和态下加压液体可以获得超过饱和压力的更大的蒸汽压，当然这个超出的量是很有限的，一般外压不大情况下都可忽略不计。
关于水在外压下的蒸汽压
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6楼2015-10-06 20:08:28
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jjj2528

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6楼: Originally posted by jh02206 at 2015-10-06 20:08:28
“外压对蒸汽压的影响应限于蒸汽压小于等于饱和蒸汽压的条件”
我本来也是这样想的，但看物理化学，里面根本没有提到这个，就是说在饱和态下加压液体可以获得超过饱和压力的更大的蒸汽压，当然这个超出的量是很有 ...

相平衡属于平衡态，但p(l)+dp(l)属于变化过程中的非平衡态，就好比你向空中抛起一个球，球能在空中运动，并不是意味着物体不需要任何支撑就能在空中稳定存在。用另一种说法，就是受到突然施加的外压，水蒸气还来不及变成液态，形成了蒸汽压超过饱和蒸汽压的状态。但外压不再变化后，经过足够长的时间，蒸汽压又会降低至饱和蒸汽压。
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7楼2015-10-08 09:36:47
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jh02206

新虫 (初入文坛)
但在上面图片所描述的活塞加半透膜的例子里，如果蒸汽空间相比水空间很小的话，加压液体将使得接触面一部分的水汽化后进入到汽空间，水空间体积不变，压力不变，汽空间的水蒸汽分压增加，增加到4.3kpa时，汽空间凝结为水的速率与水汽化的速率相等，重新达到动态平衡，则汽空间的水蒸汽压看似是回不到原来的饱和压力4.2kpa的，这个状态可以长时间稳定存在。
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8楼2015-10-08 17:34:28
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