例2如果水中仅含有半径为1.00×10-3mm的空气泡,试求这样的水开始沸腾的温度为多少度?已知100℃以上水的表面张力为0.0589N·m-l,气化热为40.7kJ·mol1。解:空气泡上的附加压力为p、=2s/r,当水沸腾时,空气泡中的水蒸气压至少等于(pe+p),应用克劳修斯一克拉贝龙方程可求出蒸气压为(pe+p)时的平衡温度T,此即沸腾温度。2g= 2.18×105 PaP = p°+nrA12.18p.mapInT二T2=396K4R1.013737物理化学(B)II2025/4/4
6 2025/4/4 物理化学(B)II 例2 如果水中仅含有半径为1.00×10-3mm的空气泡, 试求这样的水开始沸腾的温度为多少度?已知100℃以上水 的表面张力为0.0589 Nm-1 ,气化热为40.7 kJmol-1 。 解:空气泡上的附加压力为ps = 2σ/r, 当水沸腾时,空 气泡中的水蒸气压至少等于(py+ps ), 应用克劳修斯-克拉 贝龙方程可求出蒸气压为(py+ps )时的平衡温度T2,此即沸 腾温度。 Pa r p p p p 5 2 2.18 10 2 = + = + = 1.01 2.18 ln 1 373 1 ln 2 2 = − = R T H p p vap m T2=396K
例3由于天气干旱,白天空气相对湿度仅56%(相对湿度即实际水蒸气压力与饱和蒸气压之比)。设白天温度为35℃(饱和蒸气压为5.62×103Pa),夜间温度为25℃(饱和蒸气压为3.17×103Pa)。试求空气中的水份夜间时能否凝结成露珠?若在直径为0.1um的土壤毛细管中是否凝结?设水对土壤完全润湿,25℃时水的表面张力α =0.0715 N·m-,水的密度p= 1g. cm-3。解:白天温度为35℃时,空气相对湿度为56%,则实际蒸气压p=5.62×103×56%=3.15×103Pa此蒸气压小于夜间(25℃时)的饱和蒸气压3.17×103Pa,所以夜间不会凝结物理化学(B)II2025/4/4
7 2025/4/4 物理化学(B)II 例3 由于天气干旱,白天空气相对湿度仅56%(相对湿度 即实际水蒸气压力与饱和蒸气压之比)。设白天温度为 35℃(饱和蒸气压为5.62×103Pa),夜间温度为25℃ (饱和蒸气 压为3.17×103Pa)。试求空气中的水份夜间时能否凝结成露 珠?若在直径为0.1μm的土壤毛细管中是否凝结?设水对土 壤完全润湿, 25℃时水的表面张力 =0.0715 Nm-1 ,水的密 度= 1g cm-3 。 解:白天温度为35℃时,空气相对湿度为56%,则 实际蒸气压p=5.62×103 ×56%= 3.15×103 Pa 此蒸气压小于夜间(25℃时)的饱和蒸气压3.17×103Pa,所以 夜间不会凝结