作者kiesoIFRS (kieso)
看板Physics
标题[问题] 关於饱和蒸气压, 我的思考有无错误呢?
时间Sat Jan 10 02:04:43 2015
一杯液体, 如果蒸气压低於1大气压, 则蒸气泡泡不会形成, 因为会被1大气压压回去.
又因为饱和蒸气压限制了蒸气压的最大值, 所以, 若要形成泡泡,
必须先把饱和蒸气压值提高.
而, 增加液体的温度, 就可以提高饱和蒸气压值, 所以就把液体从底部加热.
此时随着液体变热, 饱和蒸气压值上升,
因为液体的蒸气压值有朝饱和蒸气压值趋近的习性,
所以一边加热, 液体「表面」就一边"蒸发"蒸气.
但因为只有液体表面正在气化, 而非整杯液体都在气化, 所以加热时温度仍会继续上升,
所以又造成饱和蒸气压值继续上升, 液体表面继续蒸发.
加热直到饱和蒸气压值达到1大气压(若不考虑水压), 泡泡就不会被1大气压压扁了,
所以液体中的泡泡就从各处形成. 然後因为泡泡轻, 所以就往上浮到液体表面了.
此时整杯液体都在气化, 所以即使继续加热, 温度也固定住了. 又因为温度固定住了, 所
以加热给的能量, 都是用来使液体气化. 因此底部加热处生成的泡泡就会比其它地方多了
(或较大颗, 因为好几颗合在一起).
衍伸：杯中持续加热的液体若要停止温度上升, 一定要到沸腾现象出现才会停止.
否则都仅是表面蒸发, 且「表面之外的液体"皆"无法气化」,因为无法变成泡泡.
(而表面可以蒸发, 因为不需要透过泡泡.)
以上是我的想法, 不知道有没有错呢? 谢谢
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 59.115.116.127
※ 文章网址: http://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1420826686.A.C8B.html
1F：→ kiesoIFRS: 或是哪边思考有累赘处呢? 01/10 02:07
2F：→ kiesoIFRS: 再衍伸, 在深海里, 用吸管吐出气泡, 是否更困难呢? 01/10 02:15
3F：→ kiesoIFRS: 又, 在深海里, 会不会放不出屁来呢........!? 01/10 02:16
4F：→ kiesoIFRS: (↑考虑水压) 01/10 02:16
5F：推 pleasetoyou: 我觉得倒数第二段写的很棒 01/10 09:33
6F：推 pleasetoyou: K大讲得有可能 01/10 09:35
7F：推 pleasetoyou: 这跟之前讲的液态模型可能有关 01/10 09:37
8F：推 pleasetoyou: 但是是讲水球 01/10 09:40
9F：推 pleasetoyou: 若不考虑水压似乎怪怪的 01/10 09:50
10F：推 pleasetoyou: 想到PV等於K 01/10 09:55
11F：→ pleasetoyou: 那压力变小，体积变大 01/10 09:56
12F：推 pleasetoyou: 所谓的体积最大是多少 01/10 09:58
13F：推 pleasetoyou: 也就是水滚的时候，气体球一直破掉 01/10 10:01
14F：推 OhMyAlex: 深海里你吐出的泡泡又不是水蒸气 01/10 10:02
15F：推 pleasetoyou: 饱和压等於大气压是确定 01/10 10:02
16F：推 pleasetoyou: 感谢O大的提醒 01/10 10:04
17F：→ pleasetoyou: 那泡泡的气压是多少？0吗？不可能 01/10 10:06
18F：推 pleasetoyou: 也许又要做实验 01/10 10:09
19F：→ pleasetoyou: 我的想法可能有错误 01/10 10:10
20F：→ pleasetoyou: 期待液态模型的发现 01/10 10:10
21F：推 pleasetoyou: 聊一下水壶，气体球破掉 01/10 10:14
22F：→ pleasetoyou: 导致气体变大，水壶就会哔哔叫 01/10 10:15
23F：→ pleasetoyou: 也只能解释到这 01/10 10:16
24F：→ pleasetoyou: 因为涉及到物理意义和数学证明 01/10 10:17
25F：→ pleasetoyou: 期待前辈的论证 01/10 10:18
26F：→ pleasetoyou: 如有错误，烦请告知 01/10 10:19
27F：推 YJM1106: 热力学跟动力学混在一起很复杂啦，像热力学就很难解释 01/10 13:33
28F：→ YJM1106: cavitation这种现象 01/10 13:34
29F：→ kiesoIFRS: 在杯中的泡泡大小, 我想应该是随杯中液体气化速度而定 01/10 15:01
30F：→ kiesoIFRS: 像岩浆的泡泡应该很大颗, 因为很热! 所以气化很快! 01/10 15:01
31F：→ kiesoIFRS: 泡泡的气压若大於 1大气压+水压 则一边变大, 一边上升 01/10 15:04
32F：→ kiesoIFRS: 变大的原因应该有二...第一, 因为水压越来越低, 所以泡 01/10 15:05
33F：→ kiesoIFRS: 泡一边上升, 当然一边变大颗. 01/10 15:05
34F：→ kiesoIFRS: 第二, 因为泡泡内压大於外压, 所以当然要持续膨胀 01/10 15:06
35F：→ kiesoIFRS: 然後泡泡的压力是多少, 我想应该取决於泡泡有多大颗... 01/10 15:07
36F：→ kiesoIFRS: 深海里要从体内吐出的空气泡泡, 这颗空气泡泡必须能对 01/10 15:11
37F：→ kiesoIFRS: 深海的水压, 否则泡泡会被压回去, 这是我的想法 01/10 15:11
38F：→ kiesoIFRS: 应该无关乎是不是水! 01/10 15:12
39F：→ kiesoIFRS: "必须能对抗深海的水压" 01/10 15:12
40F：推 pleasetoyou: 解释似乎没错 01/10 15:29
41F：→ pleasetoyou: 但是怎麽量泡泡的气压??? 01/10 15:30
42F：推 pleasetoyou: 泡泡里应该是水蒸气压 01/10 15:47
43F：→ pleasetoyou: 也就是说沸腾时,饱和水蒸气压等於所处的水压?????? 01/10 15:51
44F：→ pleasetoyou: 可能有错 01/10 15:51
45F：→ pleasetoyou: 所以愈往上移,水压愈小,泡泡没变大 01/10 15:55
46F：→ pleasetoyou: 当一接触到饱和蒸汽压(离开水压),所以泡泡破掉 01/10 15:57
47F：→ pleasetoyou: 这牵扯到热力学,敝人才疏学浅,不能解释这现象 01/10 15:58
48F：→ pleasetoyou: K大,能否show出你的实验 01/10 16:00
49F：推 pleasetoyou: 我要更改上面的讲法,气泡并没有最大体积(某一种程度) 01/10 16:12
50F：推 pleasetoyou: 水壶的理论也有错,应该是大气压把泡泡挤破 01/10 16:15
51F：推 pleasetoyou: 不知道假设对不对? 01/10 16:23
52F：推 pleasetoyou: 不知这是否为液态模型? 01/10 16:27
53F：推 pleasetoyou: 液体压力可以控制泡泡体积???请教热力学高手 01/10 16:34
54F：→ kiesoIFRS: 即使泡泡蒸气压再大, 在液体里面好像都不会破掉, 只会 01/10 16:57
55F：→ kiesoIFRS: 不断膨胀, 直到脱离液面. 01/10 16:58
56F：→ kiesoIFRS: 沸腾时, 蒸气压>=所处的外在压力, 泡泡才能形成 01/10 17:01
57F：→ kiesoIFRS: 若温度不变, 越往上移, 因为水压变小, 所以泡泡会变大 01/10 17:02
58F：→ kiesoIFRS: 这里补充问一下...请问泡泡会上升, 是否因为泡泡下端的 01/10 17:06
59F：→ kiesoIFRS: 水压>泡泡上端的水压....?? 01/10 17:07
60F：推 pleasetoyou: 蛮多疑点的,敝人不是热力学高手,希望物理板能有发现 01/10 17:08
61F：→ kiesoIFRS: 毕业以後, 很多理论问题都没人能讨论, 高手都在这边, 01/10 17:11
62F：→ kiesoIFRS: 这里有很多高手, 只是可能会懒的回应就是了0rz.... 01/10 17:11
63F：→ kiesoIFRS: 刚google「浮力」, 泡泡会上升应该是压力差没错...学校 01/10 17:34
64F：→ kiesoIFRS: 以前教的都还回去啦! 01/10 17:34
65F：推 OhMyAlex: 泡泡气压:Laplace pressure 01/10 17:59
66F：推 OhMyAlex: 除非你的深海温压条件能让空气液化 不然吐出泡泡有什麽 01/10 18:05
67F：→ OhMyAlex: 好难的? 01/10 18:05
68F：推 pleasetoyou: 看不懂???这两个条件怎麽解释 01/10 18:21
69F：推 OhMyAlex: 你们是不是把"泡泡"当成一种物质了啊? 泡泡就是在液体 01/10 18:34
70F：→ OhMyAlex: 中的气体(另一相) 跟油滴在水中的感觉差不多 01/10 18:35
71F：→ OhMyAlex: 怎麽会有液体中"泡泡"会不会破掉的问题? 他只会"碎"成更 01/10 18:36
72F：→ OhMyAlex: 小的泡泡 气体的量不会变啊 除非你的压力大到把气体压成 01/10 18:38
73F：→ OhMyAlex: 液态 不然气态的空气在液体中就是泡泡啊 你嘴巴张开他就 01/10 18:38
74F：→ OhMyAlex: 浮出来了 01/10 18:38
75F：→ kiesoIFRS: 我认为深海水压,大於吐出的空气泡泡气压, 泡泡就吐不出 01/10 18:47
76F：→ kiesoIFRS: 因为水压把气泡压小了, 这不也能叫作把气泡液化? 01/10 18:47
77F：→ kiesoIFRS: 我还是认为这跟水蒸气意思一样吧 01/10 18:49
78F：推 OhMyAlex: 只是泡泡会变小 还是泡泡 01/10 18:50
79F：→ kiesoIFRS: 泡泡体积变小 变少的部份就是被气化吧 01/10 18:52
80F：→ kiesoIFRS: 如果泡泡压力小於水压 气泡还会存在吗? 01/10 18:52
81F：→ kiesoIFRS: 还是会被气化 泡泡体积等於零 01/10 18:53
82F：→ kiesoIFRS: 如果泡泡压力小於水压, 泡泡还会存在的话, 那跟沸腾现 01/10 18:54
83F：推 OhMyAlex: ...冒昧问一下 你有学过理想气体方程式吗? 01/10 18:54
84F：→ kiesoIFRS: 象似有不符 01/10 18:54
85F：→ kiesoIFRS: 有学过吧, 不过内容忘了 01/10 18:55
86F：→ OhMyAlex: 去翻一下吧 这样你就知道泡泡变小之後会怎麽样 01/10 18:56
87F：→ OhMyAlex: 然後水蒸气泡泡跟水之间有相转换 跟空气泡泡不能相提并 01/10 18:56
88F：→ kiesoIFRS: 我驽顿, 请您告诉我吧 01/10 18:56
89F：→ OhMyAlex: 论 没有"泡泡"这种东西 有的是里面的气体 01/10 18:57
90F：→ OhMyAlex: 压力和体积成反比 外压大於内压体积会被压缩 此时内压会 01/10 18:58
91F：→ OhMyAlex: 逐渐上升知道内外压平衡 01/10 18:58
92F：→ kiesoIFRS: 可我记得气体体积跟分子数成正比... 01/10 18:58
93F：→ kiesoIFRS: 抱歉, 是指同温同压下, 分子数与体积成正比 01/10 19:00
94F：→ kiesoIFRS: 多谢您的提点, 我再来想一下 01/10 19:00
95F：→ kiesoIFRS: 所以您意思是, 还是能吐出空气泡泡, 只是泡泡体积会变 01/10 19:03
96F：→ kiesoIFRS: 小, 除非压力够大, 把空气(假如吐出来的是空气)液化,那 01/10 19:04
97F：→ kiesoIFRS: 麽还是能吐出来, 只是吐出来的是蓝色的液体空气这样吗? 01/10 19:04
98F：推 OhMyAlex: 理论上是这样啦 只是在这压力下应该没人能去吐这空气吧 01/10 19:11
99F：→ kiesoIFRS: XD...因为先不考虑那些... 01/10 19:13
100F：→ kiesoIFRS: 这样看来..沸腾现象的泡泡产生原因, 不是那麽具一般性 01/10 19:19
101F：→ kiesoIFRS: 差点就到处去一体适用了! 还是要再多思考~~ 01/10 19:20
102F：推 pleasetoyou: 看了以上板友,感想是一句话"勇猛果决" 01/10 20:52
103F：→ pleasetoyou: 请想好再作定义,每个人都会lose,但是这不是求学态度 01/10 20:54
104F：→ pleasetoyou: 我从早上看到现在,心得只有一点点 01/10 20:55
105F：→ pleasetoyou: 大师级的教授,看了可会摇头叹气 01/10 20:57
106F：→ pleasetoyou: 错就错了,没人会笑,咳~~~人非圣贤,谁能无过 01/10 20:58
107F：→ pleasetoyou: 请想好再回覆,不然这是闹版的行为 01/10 21:00
108F：→ pleasetoyou: 坦白讲,这是新奇的理论,连教授都没研究过 01/10 21:02
109F：→ pleasetoyou: 这是人文素养吗? 01/10 21:03
110F：→ pleasetoyou: 我可是想了很久,才有这一点心得,而且还出错 01/10 21:05
111F：→ pleasetoyou: Good night,期末考顺利,有努力就够了,有时间在讨论 01/10 21:06
112F：推 pengpengya: 理想气体 PV=nRT 分子数不变 体积跟压力成反比 01/11 13:49
113F：→ pengpengya: 可以想成一个大房间跟小房间 塞50个人 01/11 13:49
114F：→ pengpengya: 人越多越挤 01/11 13:50
115F：→ pengpengya: 不对…房间越小越挤 01/11 13:50
116F：→ pengpengya: 压力就比较大 但是人还是一样多的 01/11 13:50
117F：→ pengpengya: 所以如果吐出的泡泡是空气泡泡 压力小於外压 01/11 13:51
118F：→ pengpengya: 那体积就会被外压压缩到可以抵抗外压 01/11 13:52
119F：推 pengpengya: 若该温度下外压大到与气体的饱和蒸气压一样大 那液体 01/11 13:56
120F：→ pengpengya: 就会凝结 01/11 13:56
121F：→ pengpengya: 至於饱和蒸汽压怎麽定义 就跟热力学有关…可以在wiki 01/11 13:57
122F：→ pengpengya: 找 clapeyron equation跟clausius clapeyron equation 01/11 13:57
123F：→ pengpengya: 里面可以找到饱和蒸汽压与沸点熔点的关系 01/11 13:58
124F：推 pengpengya: 手机推文一直打错= = 01/11 14:01
125F：推 pengpengya: 该温度下外压大到与气体饱和蒸汽压一样大 气体就会凝 01/11 14:02
126F：→ pengpengya: 结 也就是空气液化（通常要好几百atm才有可能） 01/11 14:02
127F：推 pengpengya: 如果是沸腾产生的泡泡 这就跟动力学有关了 01/11 14:06
128F：→ pengpengya: 热力学讨论的是平衡状态（结果论） 动力学讨论的是相 01/11 14:07
129F：→ pengpengya: 变态过程（过程论） 01/11 14:07
130F：推 chenbillups: 饱和蒸气压P=K=exp(- H/kT) 外压=Q=1/ Ω G<0时 02/15 21:03
131F：→ kiesoIFRS: 饱和蒸气压=外界大气压时, 饱和蒸气压无法再继续升高, 03/09 01:22
132F：→ kiesoIFRS: 但又持续加热它, 所以就改成用相变化来抑制温度的上升 03/09 01:23
133F：→ kiesoIFRS: 不知这是否为一种解释方法 03/09 01:23