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蒸氣

指数 蒸氣

蒸氣是指处于液态或固态的物质的周围所包含的相同物质的气态组分。与纯的气态物质不同的是,蒸氣必然伴随着相同物质的另一状态(固态或液态);如果固态或液态的物质完全转化为蒸氣,则此时的蒸氣就不再称为蒸氣而是定义为纯的气态物质。蒸氣来源与沸点以下的液态物质的蒸发或者固态物质的昇華。由于有蒸氣的存在,很多物质都存在蒸氣壓。.

11 关系: 升华亨利定律固体蒸发蒸發皿蒸氣壓水蒸气气体沸点液体拉乌尔定律

升华

昇華是指一种物质从固态不经过液态直接转化为气态的过程,是物质在温度和气压低于三相点的时候发生的一种物态变化。 与昇華相反的过程称做凝華,指物质从气态直接变成固态。這樣的例子有結霜。 昇華是吸熱的反應,所需的焓是汽化熱和熔化热之和。.

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亨利定律

亨利定律,是由威廉·亨利所發現的一个氣體的定律。這個式子説明在常溫下且密閉的容器中,溶於某溶劑的某氣體之體積摩尔濃度,會正好與此溶液達成平衡的氣體分壓成正比。.

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固体

固體是物質存在的一種狀態,是四種基本物质状态之一。與液體和氣體相比,固體有固定的體積及形狀,形狀也不會隨著容器形狀而改變。固體的質地較液體及氣體堅硬,固體的原子之間有緊密的結合。固體可能是晶体,其空間排列是有規則的晶格排列(例如金屬及冰),也可能是無定形體,在空間上是不規則的排列(例如玻璃)。一般而言,固体是宏观物体,一个物体要达到一定的大小才能夠被称为固体,但是对其大小無明确的规定。 物理學中研究固體的分支稱為固体物理学,是凝聚态物理学的主要分支之一。材料科学探討各種常見固體的物理及化學特性。固體化學研究固體結構、性質、合成、表徵等的一門化學分支,也和一些固體材料的化學合成有關。.

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蒸发

蒸发是液体表面汽化的过程,與另一汽化過程「沸腾」不同的是,蒸發只會發生於液體的表面,而且可在任何溫度發生。在工业生产中,一般需要加热,可以在低于沸点时蒸发,也可以在沸点时进行沸腾蒸发。不同液体的沸点也不同,有的液体在沸点或低于沸点时会氧化或分解,需要进行减压蒸发(真空蒸发)。 蒸發的發生是由於液體粒子流動時互相發生不同程度的碰撞,這些碰撞使接近液體表面的粒子擁有足夠能量從液體中逃逸出去,做成蒸發現象。蒸發是水循環的重要途径,太陽的能量使海洋、湖泊裡的水,泥土中的水汽蒸發,形成雲。在水文學中,蒸發和蒸騰(植物葉片氣孔中水分的蒸發)合稱蒸散。 在蒸发時,液体表面會有數個平均自由程的蒸氣薄膜,稱為克努森層。.

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蒸發皿

蒸發皿(Evaporating Dishes)為實驗室中常用的器皿,多以化學陶瓷為材質,也有以白金、石墨、碳化矽為材質。其用於將水溶液蒸發、使鹽類析出、再結晶...。為可直接加熱之器皿。.

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蒸氣壓

一种物质的蒸气压也称作饱和蒸气压,指的是这种物质的气相与其非气相达到平衡状态时的压强。任何物质(包括液态与固态)都有挥发成为气态的趋势,其气态也同样具有凝聚为液态或者凝华为固态的趋势。在给定的温度下,一种物质的气态与其凝聚态(固态或液态)之间会在某一个压强下存在动态平衡。此时单位时间内由气态转变为凝聚态的分子数与由凝聚态转变为气态的分子数相等。这个压强就是此物质在此温度下的饱和蒸气压。蒸气压与物质分子脱离液体或固体的趋势有关。对于液体,从蒸气压高低可以看出蒸发速率的大小。具有较高蒸气压的物质通常说其具有挥发性。 任何物质的蒸气压都随着温度非线性增加,它们之间的关系可以用克劳修斯-克拉佩龙方程(Clausius–Clapeyron relation)描述。随着温度的升高,物质蒸气压随之升高直到足以克服周围大气的压强从而在物质本体内的任何位置发生气化而产生大量气泡。这一现象叫做沸腾,而这个温度叫做此压强下的沸点。物质的常压沸点就是此物质的饱和蒸气压等于一个标准大气压时候的温度。需要注意的是在较深液体中发生的沸腾所需温度会高于较浅液体中的沸腾,因为除了大气压强外还需要克服液体自身深度所造成的压强。對於溶液,計算需用拉午耳定律。.

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水蒸气

水蒸氣(也称氛气),是水(H2O)的气体形式。当水达到沸点时,水就变成水蒸氣。水蒸气在空气中是无色的。在海平面一标准大气压下,水的沸点为100°C或212°F或373.15K。当水在沸点以下时,水也可以缓慢地蒸发成水蒸氣。而在極低壓環境下(小於0.006大气压),冰會直接升华變水蒸氣。水蒸气之密度为 0.59764 千克/立方米(100°C/212°F,101330Pa)。 水蒸氣可能會造成温室效应,是一种温室气体。.

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气体

气体是四种基本物质状态之一(其他三种分别为固体、液体、等离子体)。气体可以由单个原子(如稀有气体)、一种元素组成的单质分子(如氧气)、多种元素组成化合物分子(如二氧化碳)等组成。气体混合物可以包括多种气体物质,比如空气。气体与液体和固体的显著区别就是气体粒子之间间隔很大。这种间隔使得人眼很难察觉到无色气体。气体与液体一样是流体:它可以流动,可变形。与液体不同的是气体可以被压缩。假如没有限制(容器或力场)的话,气体可以扩散,其体积不受限制,沒有固定。气态物质的原子或分子相互之间可以自由运动。 氣體的特性介於液體和等离子体之間,氣體的溫度不會超過等离子体,氣體的溫度下限為簡併態夸克氣體,現在也越來越受到重視。高密度的原子氣體冷卻到非常低的低溫,可以依其統計特性分為玻色氣體和費米氣體,其他相態可以參照相態列表。.

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沸点

沸点是指物质沸腾时的温度,更严格的定义是液体成为气体的温度。液体在未达到沸点温度时也会通过挥发变成气体。然而,挥发是一种液体表面的现象,也就是说只有液体表面的分子才会挥发。沸腾则是在液体的整个部分发生的变化,处于沸点的液体的所有分子都会蒸发,不断地产生气泡。.

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液体

液体(Liquid)是物质的四个基本状态之一(其它状态有固体、气体、等离子体),没有确定的形状,但有一定体积,具有移动与转动等运动性。液体是由经分子间作用力结合在一起的微小振动粒子(例如原子和分子)组成。水是地球上最常见的液体。和气体一样,液体可以流动,可以容纳于各种形状的容器。有些液体不易被压缩,而有些则可以被压缩。和气体不同的是,液体不能扩散布满整个容器,而是有相对固定的密度。液体的一个与众不同的属性是表面张力,它可以导致浸润现象。 液体的密度通常接近于固体,而远大于气体。因此,液体和固体都被归为凝聚态物质。另一方面,液体和气体都可以流动,都可被称为流体。虽然液态水在地球上很丰富,但在已知的宇宙中,液态并不是最常见的物态。因为液体的存在需要相对较窄的温度和压强范围。宇宙中最常见的物态是气体(如星际云气)和等离子体(如恒星中)。.

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拉乌尔定律

拉烏爾定律(Raoult's law)描述了溶液的蒸氣壓與其濃度的關係,由法國物理家麻痺拉烏爾於1887年根據試驗結果得到。它指出一定温度下,理想溶液内每一組分的蒸氣壓等於该組分的摩尔分数與其作純溶劑時的蒸气压的乘積,且總的蒸氣壓等於各組分的蒸氣壓之和。 其數學表示爲: 每個組分的蒸氣壓p_: 其中p為溶液的蒸氣壓,p^_為組分作純溶劑時的蒸氣壓,x_為溶劑的摩尔分数。 拉烏爾定律亦可以蒸氣壓下降表述爲:「理想溶液在一定溫度下的蒸氣壓下降與溶質的摩爾分數成正比。」 此時其數學表示爲: 其中\Delta p爲溶液的蒸氣壓下降,p爲純溶劑的飽和蒸氣壓,x爲溶質的摩尔分数。 若用質量摩爾濃度代替摩爾分數,可作如下近似處理: 其中m爲溶質的質量摩爾分數,K一般稱爲蒸氣壓下降常數。 需要注意的是,拉烏爾定律僅適用於理想溶液,應用於難揮發的非電解質稀溶液時所得結果是近似的。不過若溶質與溶劑皆具有揮發性且不發生相互作用時,其仍可視作理想溶液,拉烏爾定律仍然適用,溶液的總蒸氣壓等於溶質與溶劑的蒸氣壓之和。.

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