飽和水蒸汽壓

1、飽和蒸汽壓飽和蒸汽壓：蒸汽壓指的是在液體或者固體的外表存在著該物質(zhì)的蒸汽，這些蒸汽對(duì)液 體外表產(chǎn)生的壓強(qiáng)就是該液體的蒸汽壓。比方，水的外表就有水蒸汽壓，當(dāng)水的蒸汽壓到達(dá)水面上的氣體總壓的時(shí)候， 水就沸騰。我們通常看到水燒開(kāi)，就是在 100 攝氏度時(shí)水的蒸汽壓等于一個(gè)大 氣壓。蒸汽壓隨溫度變化而變化，溫度越高，蒸汽壓越大。當(dāng)然還和液體種類有 關(guān)在一定的溫度下， 與同種物質(zhì)的液態(tài) 或固態(tài) 處于平衡狀態(tài)的蒸汽所產(chǎn)生的壓強(qiáng) 叫飽和蒸汽壓，它隨溫度升高而增加。如：放在杯子里的水，會(huì)因不斷蒸發(fā)變得 愈來(lái)愈少。如果把純水放在一個(gè)密閉的容器里， 并抽走上方的空氣。 當(dāng)水不斷蒸 發(fā)時(shí)，水面上方汽相的壓力，即水的

2、蒸汽所具有的壓力就不斷增加。但是，當(dāng)溫 度一定時(shí)， 汽相壓力最終將穩(wěn)定在一個(gè)固定的數(shù)值上， 這時(shí)的汽相壓力稱為水在 該溫度下的飽和蒸汽壓力。 當(dāng)汽相壓力的數(shù)值到達(dá)飽和蒸汽壓力的數(shù)值時(shí)， 液相 的水分子仍然不斷地氣化， 汽相的水分子也不斷地冷凝成液體， 只是由于水的氣 化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液體量才沒(méi)有減少，氣體量也沒(méi)有增加， 液體和 氣體到達(dá)平衡狀態(tài)。所以，液態(tài)純物質(zhì)蒸汽所具有的壓力為其飽和蒸汽壓力時(shí)， 汽液兩相即到達(dá)了相平衡。飽和蒸汽壓是物質(zhì)的一個(gè)重要性質(zhì)，它的大小取決于物質(zhì)的本性和溫度。飽和 蒸汽壓越大，表示該物質(zhì)越容易揮發(fā)。飽和水氣壓： 定量空氣中所能容納的水氣有一定的限度， 當(dāng)空

3、氣中的水氣量到達(dá)此一限度， 我 們就說(shuō)此空氣已經(jīng)到達(dá)飽和，而空氣所能容納的最大水氣量就稱為飽和水氣量。通常我們會(huì)以水氣壓來(lái)代表水氣含量的多寡。 空氣的飽和水氣壓會(huì)隨著氣溫而改 變；一般來(lái)說(shuō)，氣溫愈高時(shí)，空氣的飽和水氣壓愈大，反之，空氣溫度愈低那么愈 容易到達(dá)飽和。空氣中水氣所產(chǎn)生的壓力，稱為水氣壓， 有時(shí)也把水氣壓叫做絕對(duì)濕度 。水氣壓 取決于空氣中的水氣含量，當(dāng)空氣中水氣含量增多時(shí)，水氣壓就相應(yīng)增大。 水氣 壓的單位用百帕 hPa 表示?？諝庵兴畾夂颗c溫度有密切關(guān)系， 當(dāng)溫度一定時(shí)， 單位體積空氣中所能容納的 水氣量是有一定限度的，水氣含量到達(dá)了這個(gè)限度，空氣便呈飽和狀態(tài)， 這時(shí)的 空氣稱

4、飽和空氣。飽和空氣中的水氣壓稱為飽和水氣壓 E，也叫最大水氣壓。 在溫度條件發(fā)生改變時(shí)，飽和水氣壓也隨之改變。在封閉體系中，液體很快和它的蒸汽到達(dá)平衡。這時(shí)的蒸汽的壓力稱為液體的飽 和蒸汽壓。一般是飽和蒸氣壓，與條件有關(guān)：我們常在有關(guān)書(shū)籍和報(bào)刊中看到：蒸汽、汽輪機(jī)、汽化 這些詞中的 汽有水 旁；而氣球、氧氣、空氣這些詞中的 氣沒(méi)有水旁。這是為什么，要說(shuō)明這個(gè)問(wèn) 題，還須從物質(zhì)的臨界溫度談起。要使物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)可以用加大壓強(qiáng)和降低溫度的方法。但這種方法能否使所有的氣體液化呢，早在19世紀(jì)中葉，包括法拉第在內(nèi)的許多科學(xué)家在這方面 做了大量的研究工作，二氧化碳、氯化氫等氣體相繼在他們的實(shí)驗(yàn)室里變

5、成液體。但是氧氣、氮?dú)狻錃獾纫恢辈荒鼙灰夯Ｓ谑?，人們不得不把這些頑固派稱為永久氣體1869年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣而且有很高科學(xué)價(jià)值的現(xiàn)象：要想加壓使二氧 化碳液化，必須使它的溫度等于或低于 31.C ；高于31.C時(shí)，壓強(qiáng)無(wú)論怎 樣加大，也不能使它液化。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，氯化氫、氨氣等氣體也有自己的特殊溫度只不過(guò)氯化氫是51 . 5C，氨氣是132 C罷了。這時(shí)，科學(xué)家明白了所謂 永 久氣體氧氣、氮?dú)獾纫灿凶约旱?特殊溫度只有將它們的溫度降低到這個(gè) 特 殊溫度加大壓強(qiáng)時(shí)才能使它們液化。但是這些氣體的 特殊溫度艮低，當(dāng)時(shí)還 達(dá)不到這樣低的溫度，所以無(wú)法使它們液化。隨著低溫技術(shù)的不斷提高，頑固派也一

6、個(gè)個(gè)被液化了。 1908年，氦氣最后也被化了。每種物質(zhì)的 特殊溫度叫 做這種物質(zhì)的臨界溫度。通常把在臨界溫度以上的氣態(tài)物質(zhì)寫(xiě)作 氣對(duì)氣壓縮時(shí)，它不可能被液化； 而把臨界溫度以下的氣態(tài)物質(zhì)寫(xiě)作汽對(duì)汽加壓有可能被液化。同一物質(zhì)的 氣和汽在分子組成上沒(méi)有什么不同，因此氣和汽并沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)別。出于習(xí) 慣，人們常把室溫下處于液態(tài)的物質(zhì)如水、酒精、汽油等的汽化物寫(xiě)作汽飽和水蒸氣壓力表1.按溫度排列溫度t/C絕對(duì)壓強(qiáng)p/kPa水蒸汽的密度p /kg m焓 H/kJ -kg -1汽化熱r/kJ kg-1液體水蒸汽00.60820.0048402491.12491.150.87300.0068020.94250

7、0.82479.86101.22620.0094041.872510.42468.53151.70680.0128362.802520.52457.7202.33460.0171983.742530.12446.3253.16840.02304104.672539.72435.0304.24740.03036125.602549.32423.7355.62070.03960146.542559.02412.1407.37660.05114167.472568.62401.1459.58370.06543188.412577.82389.45012.3400.0830209.342587.423

8、78.15515.7430.1043230.272596.72366.46019.9230.1301251.212606.32355.16525.0140.1611272.142615.52343.17031.1640.1979293.082624.32331.27538.5510.2416314.012633.52319.58047.3790.2929334.942642.32307.88557.8750.3531355.882651.12295.29070.1360.4229376.812659.92283.19584.5560.5039397.752668.72270.5100101.3

9、30.5970418.682677.02258.4105120.850.7036440.032685.02245.4110143.310.8254460.972693.42232.0115169.110.9635482.322701.32219.0120198.641.1199503.672708.92205.2125232.191.296525.022716.42191.8130270.251.494546.382723.92177.6135313.111.715567.732731.02163.3140361.471.962589.082737.72148.7145415.722.2386

10、10.852744.42134.0150476.242.543632.212750.72118.5160618.283.252675.752762.92037.1170792.594.113719.292773.32054.01801003.55.145763.252782.52021.31901255.66.378807.642790.11982.42001554.777.840852.012795.51943.52101917.729.567897.232799.31902.52202320.8811.60942.452801.01858.52302798.5913.98988.50280

11、0.11811.62403347.9116.761034.562796.81761.82503977.6720.011081.452790.11708.62604693.7523.821128.762780.91651.72705503.9928.271176.912768.31591.42806417.2433.471225.482752.01526.52907443.2939.601274.462732.31457.43008592.9446.931325.542708.01382.53109877.9655.591378.712680.01301.332011300.365.951436

12、.072648.21212.133012879.678.531446.782610.51116.234014615.893.981562.932568.61005.735016538.5113.21636.202516.7880.536018667.1139.61729.152442.6713.037021040.9171.01888.252301.9411.137422070.9322.62098.02098.002.按壓強(qiáng)排列絕對(duì)壓強(qiáng)p/kPa溫度t/ C水蒸汽的密度p /kg -m焓 H/kJ -kg-1汽化熱r/kJ kg -1液體水蒸氣1.06.30.0077326.482503.1

13、2476.81.512.50.0113352.262515.32463.02.017.00.0148671.212524.22452.92.520.90.0183687.452531.82444.33.023.50.0217998.382536.82438.13.526.10.02523109.302541.82432.54.028.70.02867120.232546.82426.64.530.80.03205129.002550.92421.95.032.40.03537135.692554.02416.36.035.60.04200149.062560.12411.07.038.80.0

14、4864162.442566.32403.88.041.30.05514172.732571.02398.29.043.30.06156181.162574.82393.610.045.30.06798189.592578.52388.915.053.50.09956224.032594.02370.020.060.10.13068251.512606.42354.930.066.50.19093288.772622.42333.740.075.00.24975315.932634.12312.250.081.20.30799339.802644.32304.560.085.60.365143

15、58.212652.12393.970.089.90.42229376.612659.82283.280.093.20.47807390.082665.32275.390.096.40.53384403.492670.82267.4100.099.60.58961416.902676.32259.5120.0104.50.69868437.512684.32246.8140.0109.20.80758457.672692.12234.4160.0113.00.82981473.882698.12224.2180.0116.61.0209489.322703.72214.3200.0120.21

16、.1273493.712709.22204.6250.0127.21.3904534.392719.72185.4300.0133.31.6501560.382728.52168.1350.0138.81.9074583.762736.12152.3400.0143.42.1618603.612742.12138.5450.0147.72.4152622.422747.82125.4500.0151.72.6673639.592752.82113.2600.0158.73.1686676.222761.42091.1700.0164.03.6657696.272767.82071.5800.0

17、170.44.1614720.962773.72052.7900.0175.14.6525741.822778.12036.21 X103179.95.1432762.682782.52021.71.1 X03180.25.6333780.342785.52005.11.2 X03187.86.1241797.922788.51990.61.3 X03191.56.6141814.252790.91976.71.4 X03194.87.1034829.062792.41963.71.5 X03198.27.5935843.862794.41950.71.6 X03201.38.0814857.

18、772796.01938.21.7 X03204.18.5674870.582797.11926.11.8 X03206.99.0533883.392798.11914.81.9 X03209.89.5392896.212799.21903.02X103212.210.0338907.322799.71892.43X103233.715.00751005.42798.91793.54X103250.320.09691082.92789.81706.85X103263.825.36631146.92776.21629.26X103275.430.84941203.22759.51556.37X103285.736.57441253.22740.81487.68X