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饱和蒸汽压

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。

相对湿度 空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值,叫做空气的“相对湿度”。 空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关,而和空气中含有水汽的绝对量却无直接关系。例如,空气中所含有的水汽的压强同样等于 1606.24Pa(12.79毫米汞柱)时,在炎热的夏天中午,气温约35℃,人们并不感到潮湿,因此时离水汽饱和气压还很远,物体中的水分还能够继续蒸发。而在较冷的秋天,大约15℃左右,人们却会感到潮湿,因这时的水汽压已经达到过饱和,水分不但不能蒸发,而且还要凝结成水,所以我们把空气中实际所含有的水汽的密度ρ1与同温度时饱和水汽密度ρ2的百分比ρ1/ρ2×100%叫做相对湿度。也可以用水汽压强的比来表示: 例如,空气中含有水汽的压强为1606.24Pa(12.79毫米汞柱),在35℃时,饱和蒸汽压为5938.52Pa(44.55毫米汞柱),空气的相对湿度 而在15℃时,饱和蒸汽压是1606.24Pa(12.79毫米汞柱),相对湿度是100%。 绝对湿度与相对湿度这两个物理量之间并无函数关系。例如,温度越高,水蒸发得越快,于是空气里的水蒸汽也就相应地增多。所以在一天之中,往往是中午的绝对湿度比夜晚大。而在一年之中,又是夏季的绝对湿度比冬季大。但由于空气的饱和汽压也要随着温度的变化而变化,所以又可能是中午的相对湿度比夜晚的小,而冬天的相对湿度又比夏天的大。由于在某一温度时的饱和水汽压可以从“不同温度时的饱和水汽压”表中查出数据,因此只要知道绝对湿度或相对湿度,即可算出相对湿度或绝对湿度来。

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July 15, 2008