為什麼在100攝氏度以下水也會蒸發?

時間 2021-05-29 23:35:58

1樓:37927

正在「蒸發」的大海

先說一下概念,什麼是蒸發?蒸發就是液體變成氣體溢位的過程。

從基礎物理的擴散角度看,大海中水的濃度比空氣中水汽的濃度高,大海中的水就會不斷在表面聚集,然後擴散到空氣中。

從熱力學的角度上看,為了增加這個世界整個系統的無序性,水會自發向大氣擴散。

所以,這種聚集成水汽擴散的現象一直都存在,「蒸發」不管是否是100度都存在。

題主會這麼問,是混淆了蒸發和沸騰的概念。

水在任何乙個溫度下都有對應的飽和蒸汽壓,反應了向外蒸發的能力。溫度越高水的飽和蒸汽壓越大,蒸發速率快。(也說明了為什麼夏天的衣服更容易幹的問題)

當溫度公升高水到泡點的溫度,一些能量高的區域,水蒸氣形核長大形成氣泡浮出水面。溫度繼續公升高,飽和蒸汽壓與大氣相同,高能的區域增多,氣泡數量急劇增大,出現了沸騰現象,水蒸氣大量從溶液中溢位。

水在0-100℃時的飽和蒸汽壓

2樓:林鑫

我最近也有這個困惑,我一直誤以為,液相轉變氣相的條件是:液相的飽和蒸汽壓等於外界壓力。所以也和樓主有一樣的困惑:

為什麼常溫下,水的飽和蒸汽壓遠低於外界大氣壓,會發生液相轉變為氣相的相變過程呢?

於是重新學習一下物理化學知識,後來發現錯誤的原因,主要是概念混淆了。

飽和蒸汽壓的定義是:兩相平衡時,氣相的壓力,為該物質在這個條件下飽和蒸汽壓。這裡說的氣相的壓力,指的是這種物質的分壓,而不是總壓,除非只有單一的氣相,這時的分壓也就等於總壓。

把飽和蒸汽壓基本概念弄明白了,就好解釋了。

常溫下水蒸發,是因為水的飽和蒸汽壓,大於空氣中水的分壓,所以會發生水從液相轉變為氣相的蒸發過程。冰氣化也是同樣的道理,冰的飽和蒸汽壓大於空氣中水的分壓。

至於為什麼水飽和蒸汽壓大於空氣中水蒸汽氣分壓,會發生氣相轉變,是因為這時液相水化學勢大於氣相水蒸氣的化學勢,化學勢高的要向化學勢低的方向轉變。(物理化學書上有詳細說明)

那麼如果水的飽和蒸汽壓大於外部大氣壓,會發生什麼呢?就是會發生沸騰現象。

沸騰可以理解為更加劇烈的氣相轉變過程,具體原因就像前人回覆的,液相內水壓約等於外部大氣壓,液體內部蒸發形成的汽泡的壓力約等於飽和蒸汽壓(具體氣泡形成過程,我不是很清楚)。當飽和蒸汽壓等於外部壓力時,汽泡就可以穩定儲存下來,從而產生沸騰現象;當飽和蒸汽壓小於外部壓力時,氣泡被壓垮而不會發生沸騰現象。

綜上所述

飽和蒸汽壓<外部該氣體分壓,不發生氣相轉變,反而是氣相轉變液相,也就是凝結

飽和蒸汽壓>外部該氣體分壓,發生蒸發(或昇華)

飽和蒸汽壓>外部總壓,發生沸騰

3樓:周貝柯

蒸發每時每刻都在發生,不只是沸騰的時候。這跟空氣中飽和蒸汽壓有關,當未達到飽和點時,水就不斷蒸發,達到飽和點平衡,超過飽和點液化。空氣中飽和蒸汽壓只與溫度有關。

外加氣壓不同時水的沸點不同,不一定是100℃

4樓:折耳兔

糾正題主乙個概念:100度不是水蒸發的溫度臨界點,而是水在常壓下達到"飽和"蒸汽壓的臨界點!蒸發是在任何溫度下都進行的,只要能克服分子之間作用力。

這個問題問的沒什麼水平

5樓:紀鑫

水蒸汽和水沒有達到氣液平衡。由於在標準大氣壓下,100℃下,水的飽和蒸氣壓等於乙個標準大氣壓,所以這個溫度就是水的沸點。那麼,水蒸汽的氣壓低於標準大氣壓時,就是蒸發。

6樓:

氣液介面需要存在動態平衡,這個平衡下氣相的壓強即為飽和蒸氣壓。如何水分壓低於飽和蒸氣壓,液相會蒸發以增大水分壓使之接近飽和蒸氣壓。由於一般水周圍的壞境為開放體系,水表面氣體中水的分壓小於水的飽和蒸氣壓,所以水會一直蒸發。

7樓:果果的小木屋

不知道題主的年級,能問出這樣的問題,應該是中學生吧。如果是的話,這樣的解釋你或許會理解。

學過分子動理論都知道,水由水分子組成,水分子在永不停息做無規則運動。並且溫度越高,分子運動越劇烈。溫度越低,分子運動越緩慢,但不會停止運動。

水面上的水分子也在做無規則運動,一旦跑到空氣中就會變成水蒸氣,這個過程就是蒸發。

可以發現,雖然溫度低,分子運動的慢,但是

水還是會蒸發的。

8樓:郭星

題主理解的蒸發,嚴格講叫沸騰蒸發,只是一種蒸發的形式,理論上蒸發應該和氣化乙個意思,液體分子在低於沸點時也有逸出其表面的趨勢,也可以氣化

9樓:化學教書匠

液體在任何溫度下,液體表面分子都有向空氣中離開的傾向,這一過程是熵增的。當溫度達到一定時,液體飽和蒸汽壓等於大氣壓,會出現沸騰。,這個溫度叫沸點。

10樓:BowenSun

這個問題,你去翻翻初中的物理書就知道了,所有物質都是由各種分子組成的,而分子一直在不停的做無規則的運動,水分子運動到空氣中就是蒸發的過程,只不過在溫度越來越高的情況下分子運動越來越劇烈,蒸發的相對快些而已。。。。。。

11樓:「已登出」

在密閉的小容器中,水不斷向空氣中蒸發水蒸汽,空氣中的水蒸氣不斷凝結成水,當兩個過程平衡時,巨集觀的看,水不再蒸發,空氣中濕度飽和。動態的看,水不停地在蒸發。

開放環境中,一般空氣濕度不飽和,所以看著水一直在蒸發。

當空氣濕度過飽和時,就看不到水蒸發,看到的就是冷凝水了。

12樓:Grenadier

簡單直觀的來講,固體液體氣體都是分子組成的。成為固體的主要原因是分子形成有序或部分有序的結構,相互之間有較強的相互作用。液態就沒有那麼緊密的聯絡和有序結構了。

從液態到氣態其實就是分子脫離周圍分子的束縛而自由運動的過程。而這種脫離束縛的動力來自於分子的動能,本質上就是來自溫度。只要不是絕對零度,分子就有動能。

動能足夠大的時候就可以擺脫束縛。沒有達到沸點簡單來看就是平均的分子動能小於分子間的束縛力。注意這裡說的是平均動能,而即使是同一塊冰裡分子的動能並不都一樣,有一些水分子就是會比另一些動能大(分子表示不服氣你咬我啊),雖然所有分子的平均動能不足以克服周圍分子的束縛,但是這部分動能高的就可以克服,於是就離開了分子。

表觀上就體現為其他答主說的蒸氣壓。

溫度越高,平均動能越大,能克服束縛的分子就越多。表觀上就是蒸氣壓越來越大。當蒸氣壓等於液體表面的氣壓時,液體就沸騰了。這就是劇烈氣化的過程。

固體也可以氣化的,只不過量很少。而且氣化和凝聚是可逆的。有分子擺脫束縛就有分子被俘獲凝聚相。

13樓:楊援朝

液態水也是分子組成的,水表面的分子在沸點之下也可以克服其它水分子對它的作用力而逃逸到空氣中,這就是蒸發過程產生的原因。這也解釋了為什麼其它條件相同的情況下,水面的面積越大,蒸發越快。

14樓:微醺的工程狗

100攝氏度是在乙個標準大氣壓下,水的飽和蒸汽壓達到乙個標準大氣壓。100度以上時,可以理解為液體變成氣體的壓力大於自己所受的壓力,於是它可以就可以推開身邊的氣體和液體,隨時隨地地氣化。100度以下,液體推不開身邊的氣體,只能靠濃度差擴散來緩慢氣化直至飽和,達到氣液動態平衡。

15樓:劉芒二爸

不要說水會蒸發,人也會蒸發,你家的手機也會蒸發,鐵也會蒸發,構成物質的原子總會在做布朗運動,導致構成物散佚在空氣中…或其他介質中,就這樣

16樓:小黃doge

無論是固態還是液態的水,在任何溫度(大概)下都會發生蒸發(昇華)現象。舉個栗子,冬天即使氣溫到了攝氏度零下,晾衣服也是會幹的,只是比較慢。

ps:100℃水沸騰只是一種過程劇烈的蒸發,如果氣壓低,水的沸點也會降低,沒到100℃就會沸騰的。

17樓:A.Lupin

溫度只是熱力平衡的影響因素之一。

沸點是指在這個溫度(和標準壓強)下液態水不穩定存在。不是說只有這個溫度才能有氣態水。

衣服從巨集觀上是傾向於蒸發水還是從空氣中吸收水,除了溫度,也取決於空氣濕度,也就是空氣中水蒸氣的分壓。

這一點目前的高票說錯了。沸點下水的平衡是和水蒸氣分壓,而不是大氣壓相關的。低溫下,飽和蒸汽壓低時蒸發仍有可能自發進行,前提是空氣乾燥。

由於日常生活環境並不是乙個穩定封閉的系統,所以有的時候衣服很幹了還能再晾乾,有時候衣服很濕掛了一天更潮了。

18樓:

分子的熱運動是無時無刻都在發生的。

不止是水,所有液體不管在什麼溫度下都存在揮發現象,區別在於揮發速度(理論上來說真實環境中揮發能達到的程度是液體消失,只是可能時間比較長 - -)。

揮發速度取決於液體所處環境的大氣壓與液體本身在當前溫度下飽和蒸汽壓的相對大小。飽和蒸汽壓是這樣乙個物理量,它表示某種處於密閉空間內的液體在給定溫度下,氣相與液相平衡時的氣相分壓。

飽和蒸汽壓代表了液體揮發的難易程度,越大則越容易揮發。

給定溫度下,飽和蒸汽壓大於或等於大氣壓時,液體揮發出的氣體壓力大於周圍環境壓力,揮發出的氣體迅速擴散,體相的液體會劇烈氣化,這就是沸騰。水的沸點在標準情況下為100℃,說的就是100℃時水的飽和蒸汽壓為101.325kpa,等於大氣壓。

當大氣壓發生變化時,水的沸點也會變化。珠峰上開水煮不熟雞蛋,就是這個緣故。

所以,水的沸點是100℃,但是水在常溫下也會蒸發(只是速度較沸騰略慢),二者並不矛盾。

19樓:丁皓陽

我們說的溫度表現的是所有分子的平均溫度,但是乙個個來看,肯定有高有低。整體50攝氏度,個別分子可能就有100,個別可能只有十幾,溫度高的想跑,而溫度低的不想動,所以溫度高的體積大,上浮,到水面就乘著風飛走了。溫度高的走多了,平均溫度就低了,所以我們說蒸發吸熱。

20樓:

因為溫度表徵的是分子平均動能,液體分子動能有高有低,總有一些動能足夠高,可以掙脫分子間力的束縛成自由的氣體分子。

同時,動能高的跑了,剩下的平均動能就降下來了,所以蒸發吸熱。

21樓:

蒸發可以在任何溫度下發生,就這樣

其實上如果細究起來,沸騰也是蒸發的一種特殊型別。是飽和蒸氣壓大於等於外界壓強時發生的蒸發。

飽和蒸氣壓的大小和溫度有關。當溫度比較低的時候,飽和蒸氣壓比較低。此時在液體內部不可能發生蒸發,因為即使蒸發了,產生的氣泡內部壓強等於飽和蒸氣壓,壓強太小,會被附近的水直接壓垮。

因此只能在表面觀察到蒸發。

當飽和蒸氣壓等於外界壓強時,內部蒸發產生的氣泡的壓強能和外界水的總壓強保持平衡,不會被壓垮。而且,這些氣泡也產生了相當的表面積,其表面上能發生非常猛烈的蒸發。於是就能看到液體內部產生無數個不斷擴大的氣泡,這就叫做沸騰。

使得水的飽和蒸氣壓與標準大氣壓相等的那個溫度被定義為100攝氏度

為什麼空氣中存在低於100攝氏度的水蒸氣?

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