基本内容
飽和蒸氣壓是指氣液處于二相平衡,據相平衡條件,壓強僅為溫度的函數,該函數就是在“過熱液體”詞條圖上的蒸氣壓曲線。所謂飽和蒸氣壓就是氣液二相處于相平衡時的壓強。過飽和蒸氣壓是指若某氣體系統,其溫度已達到氣液二相平衡的溫度,而壓強大于飽和蒸氣壓,但是它還處于過冷氣體狀态,稱該壓強為該過冷氣體的過飽和蒸氣壓。氣體處于過冷狀态(或稱過飽和狀态)常見有兩種物理情況,一是氣體中液體凝聚核半徑過小,或是氣液交界面是曲面。
意義
蒸氣壓指的是在液體(或者固體)的表面存在着該物質的蒸氣,這些蒸氣對液體表面産生的壓強就是該液體的蒸氣壓。 比如,水的表面就有水蒸氣壓,當水的蒸氣壓達到水面上的氣體總壓的時候,水就沸騰。我們通常看到水燒開,就是在100攝氏度時水的蒸氣壓等于一個大氣壓。蒸氣壓随溫度變化而變化,溫度越 高,蒸氣壓越大,當然還和液體種類有關。一定的溫度下,與同種物質的液态(或固态)處于平衡狀态的蒸氣所産生的壓強叫飽和蒸氣壓,它随溫度升高而增加。 如:放在杯子裡的水,會因不斷蒸發變得愈來愈少。如果把純水放在一個密閉的容器裡,并抽走上方的空氣。當水不斷蒸發時,水面上方氣相的壓力,即水的蒸氣所 具有的壓力就不斷增加。但是,當溫度一定時,氣相壓力最終将穩定在一個固定的數值上,這時的氣相壓力稱為水在該溫度下的飽和蒸氣壓力。當氣相壓力的數值達 到飽和蒸氣壓力的數值時,液相的水分子仍然不斷地氣化,氣相的水分子也不斷地冷凝成液體,隻是由于水的氣化速度等于水蒸氣的冷凝速度,液體量才沒有減少, 氣體量也沒有增加,液體和氣體達到平衡狀态。所以,液态純物質蒸氣所具有的壓力為其飽和蒸氣壓力時,氣液兩相即達到了相平衡。飽和蒸氣壓是物質的一個重要性質,它的大小取決于物質的本性和溫度。 飽和蒸氣壓越大,表示該物質越容易揮發。
影響因素
當氣液或氣固兩相平衡時,氣相中A物質的氣壓,就為液相或固相中A物質的飽和蒸氣壓,簡稱蒸氣壓。下面為影響因素:
1.對于放在真空容器中的液體,由于蒸發,液體分子不斷進入氣相,使氣相壓力變大,當兩相平衡時氣相壓強就為該液體飽和蒸汽壓,其也等于液相的外壓;溫度升高,液體分子能量更高,更易脫離液體的束縛進入氣相,使飽和蒸氣壓變大。
2.但是一般液體都暴露在空氣中,液相外壓=蒸氣壓力+空氣壓力=101.325KPa),并假設空氣不溶于這種液體,一般情況由于外壓的增加,蒸氣壓變大(不過影響比較小)
3.一般讨論的蒸氣壓都為大量液體的蒸氣壓,但是當液體變為很小的液滴時,液滴尺寸越小,由于表面張力而産生附加壓力越大,從而使蒸氣壓變高(這也是形成過熱液體,過飽和溶液等亞穩态體系的原因)。所以蒸氣壓與溫度,壓力,物質特性,在表面化學中液面的曲率也有影響。
如果在液相上面加一活塞,将不會有蒸氣壓産生,因為此時沒有氣相存在。
不同溫度
溫度水的飽和蒸氣壓(Pa)
-10260
0610
101228
202338
501.233E4
753.854E4
1001.013E5
2001.555E6