饱和蒸气压

饱和蒸气压 饱和蒸气压指在一个密闭空间内，某种物质在给定的温度下，该物质的液相、气相共存时的气体压力(分压)。此时，蒸发/凝结过程达到动态平衡。通常对水来说 温度越高，蒸气压越大。当气体的压强(分压)与饱和蒸汽压相等时，对应的温度称为露点，这时空气的相对湿度为100%。此时如果降低温度或者增加空气中水蒸气的含量，就会出现水凝结的现象。水的饱和蒸汽压可以根据Goff-Gratch方程式确定。 意义 蒸气压指的是在液体(或者固体)的表面存在着该物质的蒸气，这些蒸气对液 体表面产生的压强就是该液体的蒸气压。 比如，水的表面就有水蒸气压，当水的蒸 气压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100 摄氏度时水的蒸气压等于一个大气压。蒸气压随温度变化而变化，温度越高，蒸气 压越大，当然还和液体种类有关。一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于 平衡状态的蒸气所产生的压强叫饱和蒸气压，它随温度升高而增加。如:放在杯子 里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走 上方的空气。当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸气所具有的压力就 不断增加。但是，当温度一定时，气相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时 的气相压力称为水在该温度下的饱和蒸气压力。当气相压力的数值达到饱和蒸气压 力的数值时，液相的水分子仍然不断地气化，气相的水分子也不断地冷凝成液体， 只是由于水的气化速度等于水蒸气的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有 增加，液体和气体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸气所具有的压力为其饱和蒸 气压力时，气液两相即达到了相平衡。饱和蒸气压是物质的一个重要性质，它的大 小取决于物质的本性和温度。 饱和蒸气压越大，表示该物质越容易挥发。 编辑本段影响因素 当气液或气固两相平衡时，气相中A物质的气压，就为液相或固相中A物质的 饱和蒸气压，简称蒸气压。下面为影响因素: 1.对于放在真空容器中的液体，由于蒸发，液体分子不断进入气相，使气相压 力变大，当两相平衡时气相压强就为该液体饱和蒸汽压，其也等于液相的外压;温 度升高，液体分子能量更高，更易脱离液体的束缚进入气相，使饱和蒸气压变大。 2.但是一般液体都暴露在空气中，液相外压=蒸气压力+空气压力 =101.325KPa)，并假设空气不溶于这种液体，一般情况由于外压的增加，蒸气压 变大(不过影响比较小) 3.一般讨论的蒸气压都为大量液体的蒸气压，但是当液体变为很小的液滴是， 且液滴尺寸越小，由于表面张力而产生附加压力越大，而使蒸气压变高(这也是形 成过热液体，过饱和溶液等亚稳态体系的原因)。所以蒸气压与温度，压力，物质 1 特性，在表面化学中液面的曲率也有影响. 如果在液相上面加一活塞，将不会有蒸气压产生，因为此时没有气相存在。 编辑本段不同温度下水的饱和蒸气压 饱和蒸气压(S饱和蒸气压(S饱和蒸气压(S温度(Temper温度(Temper温度(Temperaturated wataturated wataturated watature) er vapor preature) er vapor preature) er vapor pret/? t/? t/? ssure) ssure) ssure) /(×10^3Pa) /(×10^3Pa) /(×10^3Pa) 0 0.61129 125 232.01 250 3973.6 1 0.65716 126 239.24 251 4041.2 2 0.70605 127 246.66 252 4109.6 3 0.75813 128 254.25 253 4178.9 4 0.81359 129 262.04 254 4249.1 5 0.87260 130 270.02 255 4320.2 6 0.93537 131 278.20 256 4392.2 7 1.0021 132 286.57 257 4465.1 8 1.0730 133 295.15 258 4539.0 9 1.1482 134 303.93 259 4613.7 10 1.2281 135 312.93 260 4689.4 11 1.3129 136 322.14 261 4766.1 12 1.4027 137 331.57 262 4843.7 13 1.4979 138 341.22 263 4922.3 14 1.5988 139 351.09 264 5001.8 15 1.7056 140 361.19 265 5082.3 16 1.8185 141 371.53 266 5163.8 17 1.9380 142 382.11 267 5246.3 18 2.0644 143 392.92 268 5329.8 19 2.1978 144 403.98 269 5414.3 20 2.3388 145 415.29 270 5499.9 21 2.4877 146 426.85 271 5586.4 22 2.6447 147 438.67 272 5674.0 23 2.8104 148 450.75 273 5762.7 24 2.9850 149 463.10 274 5852.4 25 3.1690 150 475.72 275 5943.1 2 26 3.3629 151 488.61 276 6035.0 27 3.5670 152 501.78 277 6127.9 28 3.7818 153 515.23 278 6221.9 29 4.0078 154 528.96 279 6317.2 30 4.2455 155 542.99 280 6413.2 31 4.4953 156 557.32 281 6510.5 32 4.7578 157 571.94 282 6608.9 33 5.0335 158 586.87 283 6708.5 34 5.3229 159 602.11 284 6809.2 35 5.6267 160 617.66 285 6911.1 36 5.9453 161 633.53 286 7014.1 37 6.2795 162 649.73 287 7118.3 38 6.6298 163 666.25 288 7223.7 39 6.9969 164 683.10 289 7330.2 40 7.3814 165 700.29 290 7438.0 41 7.7840 166 717.83 291 7547.0 42 8.2054 167 735.70 292 7657.2 43 8.6463 168 753.94 293 7768.6 44 9.1075 169 772.52 294 7881.3 45 9.5898 170 791.47 295 7995.2 46 10.094 171 810.78 296 8110.3 47 10.620 172 830.47 297 8226.8 48 11.171 173 850.53 298 8344.5 49 11.745 174 870.98 299 8463.5 50 12.344 175 891.80 300 8583.8 51 12.970 176 913.03 301 8705.4 52 13.623 177 934.64 302 8828.3 53 14.303 178 956.66 303 8952.6 54 15.012 179 979.09 304 9078.2 55 15.752 180 1001.9 305 9205.1 56 16.522 181 1025.2 306 9333.4 57 17.324 182 1048.9 307 9463.1 58 18.159 183 1073.0 308 9594.2 59 19.028 184 1097.5 309 9726.7 3 60 19.932 185 1122.5 310 9860.5 61 20.873 186 1147.9 311 9995.8 62 21.851 187 1173.8 312 10133 63 22.868 188 1200.1 313 10271 64 23.925 189 1226.1 314 10410 65 25.022 190 1254.2 315 10551 66 26.163 191 1281.9 316 10694 67 27.347 192 1310.1 317 10838 68 28.576 193 1338.8 318 10984 69 29.852 194 1368.0 319 11131 70 31.176 195 1397.6 320 11279 71 32.549 196 1427.8 321 11429 72 33.972 197 1458.5 322 11581 73 35.448 198 1489.7 323 11734 74 36.978 199 1521.4 324 11889 75 38.563 200 1553.6 325 12046 76 40.205 201 1568.4 326 12204 77 41.905 202 1619.7 327 12364 78 43.665 203 1653.6 328 12525 79 45.487 204 1688.0 329 12688 80 47.373 205 1722.9 330 12852 81 49.324 206 1758.4 331 13019 82 51.342 207 1794.5 332 13187 83 53.428 208 1831.1 333 13357 84 55.585 209 1868.4 334 13528 85 57.815 210 1906.2 335 13701 86 60.119 211 1944.6 336 13876 87 62.499 212 1983.6 337 14053 88 64.958 213 2023.2 338 14232 89 67.496 214 2063.4 339 14412 90 70.117 215 2104.2 340 14594 91 72.823 216 2145.7 341 14778 92 75.614 217 2187.8 342 14964 93 78.494 218 2230.5 343 15152 4 94 81.465 219 2273.8 344 15342 95 84.529 220 2317.8 345 15533 96 87.688 221 2362.5 346 15727 97 90.945 222 2407.8 347 15922 98 94.301 223 2453.8 348 16120 99 97.759 224 2500.5 349 16320 100 101.32 225 2547.9 350 16521 101 104.99 226 2595.9 351 16825 102 108.77 227 2644.6 352 16932 103 112.66 228 2694.1 353 17138 104 116.67 229 2744.2 354 17348 105 120.79 230 2795.1 355 17561 106 125.03 231 2846.7 356 17775 107 129.39 232 2899.0 357 17992 108 133.88 233 2952.1 358 18211 109 138.50 234 3005.9 359 18432 110 143.24 235 3060.4 360 18655 111 148.12 236 3115.7 361 18881 112 153.13 237 3171.8 362 19110 113 158.29 238 3288.6 363 19340 114 163.58 239 3286.3 364 19574 115 169.02 240 3344.7 365 19809 116 174.61 241 3403.9 366 20048 117 180.34 242 3463.9 367 20289 118 186.23 243 3524.7 368 20533 119 192.28 244 3586.3 369 20780 120 198.48 245 3648.8 370 21030 121 204.85 246 3712.1 371 21286 122 211.38 247 3776.2 372 21539 123 218.09 248 3841.2 373 21803 124 224.96 249 3907.0 - - 5 首先要知道什么事饱和蒸汽压。简单说就是某温度下物质汽化(蒸发)和液化达到平衡时气体的压强。饱和蒸汽压越大，表示液体越容易蒸发。 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 蒸气压指的是在液体(或者固体)的表面存在着该物质的蒸气，这些蒸气对液体表面产生的压强就是该液体的蒸气压。 比如，水的表面就有水蒸气压，当水的蒸气压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100摄氏度时水的蒸气压等于一个大气压。蒸气压随温度变化而变化，温度越高，蒸气压越大，当然还和液体种类有关。一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸气所产生的压强叫饱和蒸气压，它随温度升高而增加。如:放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走上方的空气。当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸气所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，气相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的气相压力称为水在该温度下的饱和蒸气压力。当气相压力的数值达到饱和蒸气压力的数值时，液相的水分子仍然不断地气化，气相的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸气的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，液体和气体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸气所具有的压力为其饱和蒸气压力时，气液两相即达到了相平衡。饱和蒸气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度。 饱和蒸气压越大，表示该物质越容易挥发。 基本内容 描述性定义 一定外界条件下，液体中的液态分子会蒸发为气态分子，同时气态 分子也会撞击液面回归液态。这是单组分系统发生的两相变化，一定时间后，即可 达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些气态分子对液体产生的压强称 为饱和蒸汽压，简称蒸汽压(vapor pressure)。 6 蒸汽压反映溶液中有少数能量较大的分子有脱离母体进入空间的倾向，这种倾 向也称为逃逸倾向。 蒸汽压不等同于大气压。 编辑本段编辑本段特征 1、液体中能量较高的分子有脱离液面进入气相的倾向(逃逸倾向 escaping tendency)，这是产生气态分子的原因，是液体的本性。蒸汽压正是用来衡量这一 倾向程度的量，它是液体的自有属性，外界条件(温度、压力)一定，就有确定的 数值。比如若在密闭容器中装满液体，液体没有空间形成蒸汽，自然也不会对液体 产生压力，但蒸汽压作为液体本质属性依然存在，不能说此时液体的蒸汽压为0。 2、蒸汽压本质上是描述单组分体系气液两相平衡时具备的特征，具有热力学上 的意义，不能等同动力学量。 3、若将液体放入一真空容器中，当液体系统气液两相平衡时，外压相当于此条 件下的液体蒸汽压。可借此模型研究蒸汽压随温度的变化规律及对应关系，可分别 利用Clapeyron方程和Antonie公式求解。简单性的结果是蒸汽压会随温度增大而 增大。 4、若液体非在真空容器中，而是在惰性气体中，外压不再相当于液体蒸汽压。 例如液体置于空气中，且空气不溶于液体，此时的外压为大气压力。蒸汽压随 外压的变化规律可通过平衡分析，利用Gibbs自由能变量相等定量考察。简单性的 结果是蒸汽压会随外压增大而增大，但外压的影响甚微，通常可忽略不计。 编辑本段编辑本段沸腾 当液体的蒸汽压达到外压时，液体即产生沸腾现象，此时的温度即在该外压下 该液体的沸点。 以水为例，一个大气压下，若水温达到100摄氏度，此时水的蒸汽压正好是一 个大气压，水开始沸腾，100摄氏度即是一个大气压下水的沸点。 再如，高海拔地区会出现“水烧不开”的现象，这种现象的实质是水沸腾时温度 远远达不到100摄氏度，继续加热也不会达到。这一现象有助于理解液体蒸汽压的 特征3与4。高海拔地区空气稀少，外压低于一个大气压，依据蒸汽压的特征4， 水的蒸汽压会降低，但变化很小。依据蒸汽压的特征3，随温度的升高，水的蒸汽 压升高，但相对于低海拔的高外压，水此时不用达到很高的温度就可以达到高海拔 的低气压，发生沸腾，造成沸点降低。这也是高山不能用水煮饭却可以用水蒸饭的 原因(煮饭是利用液体水作热源加热，而液体水最高温度仅能达到沸点。蒸饭是利 用水蒸气作热源，蒸汽还可以通过加热继续提高温度，达到甚至超过100摄氏度)。 第一,气体总压就是气体总压,没什么好说的,理解不了是语文水平问题 第二,气体总压不是大气压,大气环境下的所谓气体总压才是大气压. 第三,蒸气压与外压相等时相当于液面上只存在液体的蒸气,此时当然是沸腾状态 7 2，水的蒸气压达到水面上的气体总压的时候，水面所有气体都是水蒸气，这时候还不沸腾， 那还等什么时候沸腾啊, 8