请问在相同条件下,为什么压力越低,液体的沸点就低,压力越高,沸点就高呢?

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请问在相同条件下,为什么压力越低,液体的沸点就低,压力越高,沸点就高呢?
1个回答 分类:物理 2014-11-01

问题解答:

我来补答
一、通俗地说法.
液体的沸点,一般都随周围大气的压力变化.以水为例:当气压低时,水的沸点就降低.在6000多米的高原上,气压较低,水到80℃ 就开了,水开始了全面的汽化,温度不再升高,饭也煮不熟.而在压力锅内,由于气压高,必须得有很高的速率才能达到沸腾,所以锅内的温度也高,超过了100 ℃,这样,用压力锅做饭菜很快就熟了.
由于在气体的分子中,价和电子是在进行立体运转,运转所形成的壳层使分子之间相斥,压力大时,分子之间距离被迫靠近,价和电子所产生的斥力相互干扰,各核心就增大价和电子的速率以增大斥力,及斥力的频数(每秒每一部位出现的次数)价和电子的速率高物质的温度就升高.反之,压力减小,分子之间距离增大,价和电子的速率相应较低.
水在较大的压力之下,价和电子必须有更高的速率,才能产生足够的斥力,以形成水蒸气.而要使价和电子有较高的速率,必须得有较高的温度,所以压力大时,水的沸点就高.
在高原气压低时,水的价和电子的速率不需很高,就能有足够的斥力,分子间就已经能够推开距离,达到了发生汽化的条件.即水温不是很高时,内部汽化已经发生,所以沸点较低.
二、较科学一点的说法(用公式):
根据不同的精度要求,可以用不同的公式表达压强和沸点关系.
以理想气体假设为基础的克劳修斯-克拉贝龙方程在理论上有重要的意义,也可以很方便的表达饱和蒸汽压和沸点的关系.
ln(p2/p1)=-ΔvapHm/R·(1/T2-1/T1)
其中ΔvapHm是液体的摩尔汽化焓.对任意温度下的饱和蒸汽压,克-克方程可以变为2参数形式:
lnp=a/T+b
其中a、b是依赖于液体的参数.但克-克方程只能用于很接近理想气体的实际气体,对非理想性较强的气体偏离严重.
安托因方程是在实际计算中广泛应用的经验方程.
lgp=A-B/(C+T)
其中A、B、C是经验参数.相比于形式上类似的克-克方程,多一个参数的安托因方程实用性明显提高了.但一个方程不足以描述一种气体.在实际应用中,一种气体有在正常沸点以下以及正常沸点到临界点间的2套参数.
对精度要求较高并且参数不齐全的计算,李-凯斯勒方程是一个可行的方法.
lnpr=f0-ωf1
其中pr是对比压强,ω是气体的偏心因子,f0和f1是2个关于对比温度Tr的函数,对各种气体有同样的形式.如果知道临界压强,就能由对比压强得到饱和蒸汽压.在较高温度和正常气压下,李-凯斯勒方程的误差可以控制在2%以内.
 
 
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