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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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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。
3楼2015-10-05 16:12:53
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jjj2528

新虫 (小有名气)


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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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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

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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
1480322_1324778864_993.jpg

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。
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。
8楼2015-10-08 17:34:28
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