什么是沸點(diǎn)沸點(diǎn)的概念
什么是沸點(diǎn)沸點(diǎn)的概念
沸點(diǎn)是指液體的飽和蒸氣壓與外界壓強(qiáng)相等時(shí)的溫度。那么你對(duì)沸點(diǎn)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是沸點(diǎn)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
沸點(diǎn)的概念
飽和蒸汽壓：在一密封容器中，液體之上為真空，當(dāng)液體汽化的速率與其產(chǎn)生的氣體液化成液體的速率相同時(shí)的蒸氣壓。
當(dāng)液體沸騰時(shí)，在其內(nèi)部所形成的氣泡中的飽和蒸汽壓必須與外界施予的壓強(qiáng)相等，氣泡才有可能長(zhǎng)大并上升，所以，沸點(diǎn)也就是液體的飽和蒸汽壓等于外界壓強(qiáng)時(shí)的溫度。液體的沸點(diǎn)跟外部壓強(qiáng)有關(guān)。當(dāng)液體所受的壓強(qiáng)增大時(shí)，它的沸點(diǎn)升高;壓強(qiáng)減小時(shí);沸點(diǎn)降低。例如，蒸汽鍋爐里的蒸汽壓強(qiáng)，約有幾十個(gè)大氣壓，鍋爐里的水的沸點(diǎn)可在200℃以上。又如，在高山上煮飯，水易沸騰，但飯不易熟。這是由于大氣壓隨地勢(shì)的升高而降低，水的沸點(diǎn)也隨高度的升高而逐漸下降。(在海拔1900米處，大氣壓約為79800帕(600毫米汞柱)，水的沸點(diǎn)是93.5℃)，沸點(diǎn)低的一般先汽化，而沸點(diǎn)高的一般較難汽化。
在相同的大氣壓下，液體不同沸點(diǎn)亦不相同。這是因?yàn)轱柡推麎汉鸵后w種類(lèi)有關(guān)。在一定的溫度下，各種液體的飽和汽壓亦一定。例如，乙醚在20℃時(shí)飽和氣壓為5865.2帕(44厘米汞柱)低于大氣壓，溫度稍有升高，使乙醚的飽和汽壓與大氣壓強(qiáng)相等，將乙醚加熱到35℃即可沸騰。液體中若含有雜質(zhì)，則對(duì)液體的沸點(diǎn)亦有影響。液體中含有溶質(zhì)后它的沸點(diǎn)要比純凈的液體高，這是由于存在溶質(zhì)后，液體分子之間的引力增加了，液體不易汽化，飽和汽壓也較小。要使飽和汽壓與大氣壓相同，必須提高沸點(diǎn)。不同液體在同一外界壓強(qiáng)下，沸點(diǎn)不同。沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)而變化的關(guān)系可由克勞修斯方程式得到。
水的沸點(diǎn)
攝氏溫標(biāo)的定義“在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，以水的冰點(diǎn)為0度，水的沸點(diǎn)為100度，中間分為100等分的溫標(biāo)。”
所以通常人們都認(rèn)為水的沸點(diǎn)是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下100℃，但是1990年后不再如此(2013年使用的水沸點(diǎn)是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下99.974℃)。
定義不是說(shuō)水的沸點(diǎn)是100度嗎?為什么又不再是了呢?
1988年國(guó)際度量衡委員會(huì)推薦，第十八屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)及第77屆國(guó)際計(jì)量委員會(huì)作出決議，從1990年1月1日起開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用重新修訂的國(guó)際溫標(biāo)，這一次取名為1990年國(guó)際溫標(biāo)，代號(hào)為ITS-90。
1990國(guó)際溫標(biāo)(ITS-90)對(duì)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，規(guī)定攝氏溫標(biāo)由熱力學(xué)溫標(biāo)導(dǎo)出，0℃=273.15K，劃分不變。因此冰點(diǎn)并不嚴(yán)格等于0℃(1/10000級(jí)才有區(qū)別)，水的沸點(diǎn)不嚴(yán)格等于100℃(0.01級(jí)才有區(qū)別)
注上修改原因：1990國(guó)際溫標(biāo)，取消了“實(shí)用”二字，因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)水平的提高，這一溫標(biāo)已經(jīng)相當(dāng)接近于熱力學(xué)溫標(biāo)。和舊國(guó)際溫度標(biāo)準(zhǔn)(IPTS-68)相比較，100℃時(shí)偏低0.026℃，即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的沸點(diǎn)已不再是100℃，而是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下99.974℃。
所以說(shuō)國(guó)際通用的不再是“正宗的”攝氏溫標(biāo)，而是國(guó)際(攝氏)溫標(biāo)。
國(guó)際(攝氏)溫標(biāo)新定義：0℃=273.15K
還有一點(diǎn)：
水壺?zé)臅r(shí)候，壺壁或者壺底會(huì)出現(xiàn)一些小氣泡，小氣泡與周?chē)囊后w進(jìn)行汽化反應(yīng)，以它為中心，會(huì)發(fā)生沸騰現(xiàn)象，我們把這些氣泡也可以稱(chēng)之為汽化核。水在對(duì)流傳熱中的沸點(diǎn)是100℃，但如果拿進(jìn)微波爐加熱溫度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于100℃而水還沒(méi)蒸發(fā)。由于用微波爐加熱的水中，缺少沸騰的第二個(gè)條件，氣化核，容易達(dá)到甚至超過(guò)沸點(diǎn)卻不沸騰的過(guò)熱液體，當(dāng)這個(gè)時(shí)候?qū)⑿☆w粒(咖啡粉等)投入到過(guò)熱液體時(shí)，它們(咖啡粉等小顆粒)誘導(dǎo)了氣化核的產(chǎn)生，形成瞬間爆沸的現(xiàn)象。
專(zhuān)家提醒，用微波爐加熱過(guò)的水，盡量不要攪拌、搖晃，因?yàn)槲覀冊(cè)跀嚢杓皳u晃的同時(shí)，其實(shí)就是突然改變了水的環(huán)境，杯中的水有可能會(huì)瞬間沸騰。另外，建議大家，用微波爐加熱過(guò)的液體，盡量將液體多放置一會(huì)再使用，避免給大家?guī)?lái)不必要的傷害。
計(jì)算公式：
已知大氣壓強(qiáng)求水的沸點(diǎn)，即是求已知水體氣壓達(dá)到飽和時(shí)所處的溫度。
所用公式為求飽和水汽壓的公式，即馬格努斯經(jīng)驗(yàn)公式：
其中，E0為0℃時(shí)的飽和水汽壓，E0=6.11百帕(hpa);a，b為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。對(duì)于水來(lái)說(shuō)，a=7.45，b=235℃;E的單位也為百帕;t的單位為℃。
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