成为科普作家尝试5
开始不知道要写什么了!今天先写一下自己从物理选修3-3中学到的东西吧。
饱和汽与饱和汽压。首先大家回顾一下初中学习的物态变化知识。大家知道物质从液态变成气态的过程叫做汽化。汽化有两种方式:蒸发和沸腾。蒸发只发生在液体表面,而且在任何温度下s都能发生。因为分子在不停地做无规则热运动嘛,液体表面的分子跑出去了嘛。而沸腾是在液体表面和液体内部同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾只在一定的温度下才会发生,这个温度就是液体的沸点。沸点与大气压有关,大气压较高时沸点也比较高。
现在我们来讨论一下饱和汽与饱和汽压。我们以水分子为例分析液体蒸发时分子的运动情况。水面上同时进行着两种相反的过程:一方面,水分子从液面飞出来;另一方面,由于水蒸气的分子在不停地做无规则的热运动,有的分子撞到水面又回到水中。在密闭的容器中,随着水的不断蒸发,水面上方的分子数不断增多,回到水中的分子数也逐渐增多。最后,当气态水分子的数密度增大到一定程度时,就会达到这样的状态:在相同的时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数。这时,水蒸气的密度不再增大,液体的水也不在减少,液体与气体之间达到了平衡状态,蒸发停止。这种平衡是一种动态平衡。
与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽,而没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这是很容易想明白的,就比如一个盒子里装的小球越多,每个小球对盒子内壁施加的力就越大。而压强描述的是单位面积内的力的大小。所以饱和汽的分子数密度越大,而容积没变,说明饱和汽的分子数增多,导致饱和汽的压强增大,这个压强叫做这种液体的饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。
饱和汽压随温度而变。温度升高时,液体分子的平均动能增大,单位时间里从液面飞出的分子数增多,原来的动态平衡被破坏,液体继续蒸发,蒸汽的压强继续增大,直至达到新的动态平衡。
在实际问题中,水面上方不止有水分子,还有空气中其他各种气体的分子。这里说的饱和汽压,指的是空气中水蒸气的分气压,与其他气体的压强无关。这里所说的其他气体的压强是符合一种规律的,这个规律是道尔顿分压定律,容器中混合气体的压强等于在同样温度、同样体积条件下混合气体各成分单独存在时的分压强之和。
接下来讲一下与大家生活密切相关的空气湿度的问题。空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强p1来表示,这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度。但是,影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素,不是空气中水蒸气的绝对数量。是什么呢?请听下回分解。
无戒21天写作训练营日更第六天