液体表面张力和饱和汽压

一、液体的表面张力

1、形成

(1)分子分布的特点:由于蒸发现象,液体表面层分子分布比内部分子稀疏。

(2)分子力的特点:液体内部分子间引力,斥力基本上相等,而液体表面层分子间距离较大,分子力表现为引力。

(3)表面特性:表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,是液体表面好像一层绷紧的膜。如果在液体表面任意画一条线MN,线两侧的液体之间的作用力是引力,它的作用是使液体表面绷紧,叫做液体的表面张力。

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(4)方向:也液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图所示。

2、作用

表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形表面积最小。

3、大小

表面张力的大小除跟边界的长度有关外,还跟液体的种类、温度有关。

4、注意

(1)表面张力是根据效果命名的力,是液体表面层大量分子力的宏观表现。

(2)表面张力使液面收缩的趋势,故往往会误认为收缩后r<r0,实际上液体表面张力使液体表面层分子间距离r大于分子间平均距离r0时表现出来的分子间的吸引力。

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二、饱和汽与饱和汽压

1、饱和汽

(1)动态平衡的实质

密闭容器中的液体,单位时间逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等,即处于动态平衡,并非分子运动停止。

(2)动态平衡是有条件的

外界条件变化时,原来的动态平衡状态被破坏,经过一段时间才能达到新的平衡。

(3)对动态平衡的理解

处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关,温度越高,达到动态平衡时蒸汽的密度越大;在密闭容器中液体,最后必定与上方的蒸汽达到动态平衡状态。

(4)影响饱和压的因素

在一定温度下,饱和的分子数密度是一定的,因而饱和的压强也是一定的,这个压强叫做液体的饱和汽压。

(5)把未饱和汽变成饱和的方法

①在体积不变的情况下,降低未饱和汽的温度,可以使在较高温度时的未饱和汽变为较低温度时的饱和,如果持续降低温度,饱和会液化成液体。

②在温度不变的条件下,增大压强可以使未饱和汽变成饱和汽。

 

2、相对湿度与湿度计

(1)绝对湿度:空气的湿度可以用空气中含有水蒸气的压强来表示,这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度。

(2)相对湿度:常用空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比来描述空气的潮湿程度,这个比值叫做空气的相对湿度,

相对湿度=水蒸气的实际压强/同温度下水的饱和汽压。

 

3、湿度计

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    空气的相对湿度常用湿度计来测量,常用的湿度计有干湿泡湿度计,毛发湿度计与湿度传感器。