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什么是沸点 沸点的概念

学习啦【百科知识】 编辑:谢君 发布时间:2016-09-30

  沸点是指液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。那么你对沸点了解多少呢?以下是由学习啦小编整理关于什么是沸点的内容,希望大家喜欢!

  沸点的概念

  饱和蒸汽压:在一密封容器中,液体之上为真空,当液体汽化的速率与其产生的气体液化成液体的速率相同时的蒸气压。

  当液体沸腾时,在其内部所形成的气泡中的饱和蒸汽压必须与外界施予的压强相等,气泡才有可能长大并上升,所以,沸点也就是液体的饱和蒸汽压等于外界压强时的温度。液体的沸点跟外部压强有关。当液体所受的压强增大时,它的沸点升高;压强减小时;沸点降低。例如,蒸汽锅炉里的蒸汽压强,约有几十个大气压,锅炉里的水的沸点可在200℃以上。又如,在高山上煮饭,水易沸腾,但饭不易熟。这是由于大气压随地势的升高而降低,水的沸点也随高度的升高而逐渐下降。(在海拔1900米处,大气压约为79800帕(600毫米汞柱),水的沸点是93.5℃),沸点低的一般先汽化,而沸点高的一般较难汽化。

  在相同的大气压下,液体不同沸点亦不相同。这是因为饱和汽压和液体种类有关。在一定的温度下,各种液体的饱和汽压亦一定。例如,乙醚在20℃时饱和气压为5865.2帕(44厘米汞柱)低于大气压,温度稍有升高,使乙醚的饱和汽压与大气压强相等,将乙醚加热到35℃即可沸腾。液体中若含有杂质,则对液体的沸点亦有影响。液体中含有溶质后它的沸点要比纯净的液体高,这是由于存在溶质后,液体分子之间的引力增加了,液体不易汽化,饱和汽压也较小。要使饱和汽压与大气压相同,必须提高沸点。不同液体在同一外界压强下,沸点不同。沸点随压强而变化的关系可由克劳修斯方程式得到。

  水的沸点

  摄氏温标的定义“在标准大气压下,以水的冰点为0度,水的沸点为100度,中间分为100等分的温标。”

  所以通常人们都认为水的沸点是1标准大气压下100℃,但是1990年后不再如此(2013年使用的水沸点是1标准大气压下99.974℃)。

  定义不是说水的沸点是100度吗?为什么又不再是了呢?

  1988年国际度量衡委员会推荐,第十八届国际计量大会及第77届国际计量委员会作出决议,从1990年1月1日起开始在全世界范围内采用重新修订的国际温标,这一次取名为1990年国际温标,代号为ITS-90。

  1990国际温标(ITS-90)对摄氏温标和热力学温标进行统一,规定摄氏温标由热力学温标导出,0℃=273.15K,划分不变。因此冰点并不严格等于0℃(1/10000级才有区别),水的沸点不严格等于100℃(0.01级才有区别)

  注上修改原因:1990国际温标,取消了“实用”二字,因为随着科学技术水平的提高,这一温标已经相当接近于热力学温标。和旧国际温度标准(IPTS-68)相比较,100℃时偏低0.026℃,即标准状态下水的沸点已不再是100℃,而是1标准大气压下99.974℃。

  所以说国际通用的不再是“正宗的”摄氏温标,而是国际(摄氏)温标。

  国际(摄氏)温标新定义:0℃=273.15K

  还有一点:

  水壶烧水的时候,壶壁或者壶底会出现一些小气泡,小气泡与周围的液体进行汽化反应,以它为中心,会发生沸腾现象,我们把这些气泡也可以称之为汽化核。水在对流传热中的沸点是100℃,但如果拿进微波炉加热温度会远远大于100℃而水还没蒸发。由于用微波炉加热的水中,缺少沸腾的第二个条件,气化核,容易达到甚至超过沸点却不沸腾的过热液体,当这个时候将小颗粒(咖啡粉等)投入到过热液体时,它们(咖啡粉等小颗粒)诱导了气化核的产生,形成瞬间爆沸的现象。

  专家提醒,用微波炉加热过的水,尽量不要搅拌、摇晃,因为我们在搅拌及摇晃的同时,其实就是突然改变了水的环境,杯中的水有可能会瞬间沸腾。另外,建议大家,用微波炉加热过的液体,尽量将液体多放置一会再使用,避免给大家带来不必要的伤害。

  计算公式

  已知大气压强求水的沸点,即是求已知水体气压达到饱和时所处的温度。

  所用公式为求饱和水汽压的公式,即马格努斯经验公式:

  其中,E0为0℃时的饱和水汽压,E0=6.11百帕(hpa);a,b为经验常数。对于水来说,a=7.45,b=235℃;E的单位也为百帕;t的单位为℃。

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