饱和蒸气压与蒸汽压的关系

饱和水蒸汽压

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

饱和蒸汽压

饱和蒸汽压：

蒸汽压指的是在液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。

比如，水的表面就有水蒸汽压，当水的蒸汽压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100摄氏度时水的蒸汽压等于一个大气压。蒸汽压随温度变化而变化，温度越高，蒸汽压越大。当然还和液体种类有关

在一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度升高而增加。如：放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走上方的空气。当水不断蒸发时，水面上方汽相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。当汽相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值时，液相的水分子仍然不断地气化，汽相的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，液体和气体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压力时，汽液两相即达到了相平衡。

饱和蒸汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度。饱和蒸汽压越大，表示该物质越容易挥发。

饱和水气压：

定量空气中所能容纳的水气有一定的限度，当空气中的水气量达到此一限度，我们就说此空气已经达到饱和，而空气所能容纳的最大水气量就称为饱和水气量。

通常我们会以水气压来代表水气含量的多寡。空气的饱和水气压会随着气温而改变；一般来说，气温愈高时，空气的饱和水气压愈大，反之，空气温度愈低则愈容易达到饱和。

空气中水气所产生的压力，称为水气压，有时也把水气压叫做绝对湿度。水气压取决于空气中的水气含量，当空气中水气含量增多时，水气压就相应增大。水气压的单位用百帕（hPa）表示。

饱和蒸气压与蒸汽压的关系

饱和蒸气压与蒸汽压是密切相关的两个概念。饱和蒸气压指的是

物质在一定温度下，液态和气态之间达到平衡时所对应的气态的压

力。而蒸汽压则是指物质在一定温度下所产生的气态压力。

这两个概念之间存在一定的联系。在一定的温度下，当物质处于

液态时，它会蒸发并逐渐形成气态，同时这个过程中蒸发出去的分子

也会对环境产生一定的压力，这个压力就是蒸汽压，而饱和蒸气压则

是指当液态和气态达到平衡时，气态的压力。

而饱和蒸气压与蒸汽压之间的关系则是，当液态物质的蒸汽压达

到与其所处环境中的饱和蒸气压相等时，就可以形成平衡态。在这种

情况下，液态和气态之间的转化速率相等，这个状态就被称为饱和状

态。

总之，饱和蒸气压与蒸汽压之间是相互依存的关系。它们的变化

都与物质的物理状态、温度等因素密切相关，对于了解物质的性质及

其转化过程具有重要的意义。

饱和蒸气压

饱和蒸气压 （saturated vapor pressure） 在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。例如，在30C时，水的饱和蒸气压为4132.982Pa,乙醇为10532.438Pa。而在100C时，水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质，如液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。 饱和蒸气压曲线 水在不同温度下的饱和蒸气压 Saturated Water Vapor Pressures at Different Temperatures

温度(Temperature)

t/℃ 饱和蒸气压(Saturated

water

vapor

pressure)

/(×10^3Pa) 温度(Temperature)

t/℃ 饱和蒸气压(Saturated

water

vapor

pressure)

/(×10^3Pa) 温度(Temperature)

t/℃ 饱和蒸气压(Saturated

water

vapor

pressure)

/(×10^3Pa)

0 0.61129 125 232.01 250 3973.6

1 0.65716 126 239.24 251 4041.2

2 0.70605 127 246.66 252 4109.6

3 0.75813 128 254.25 253 4178.9

4 0.81359 129 262.04 254 4249.1

5 0.87260 130 270.02 255 4320.2

6 0.93537 131 278.20 256 4392.2

7 1.0021 132 286.57 257 4465.1

8 1.0730 133 295.15 258 4539.0

液体饱和蒸气压的测定——静态法

1.1实验目的及要求

1.掌握用静态法(亦称等位法)测定纯液体在不同温度下蒸气压的原理，进一步理解纯液体饱和蒸气压与温度的关系。

2.学会测定不同温度下四绿化碳的饱和蒸汽压，并掌握真空泵、恒温槽及气压计的使用。

3.学会用图解法求所测温度范围内4CCl的平均摩尔汽化热及正常沸点。

1.2实验原理

一定温度下，于一真空的密闭容器中放入纯液体，液体很快和它的蒸气建立动态平衡。按气体分子运动论，动能较大的分子从液相逸出至气相，动能较小的分子会由气相撞击进入液相。当两者速度相等时，便达气液平衡。此时的气相压力称为饱和蒸汽压。液体的饱和蒸汽压是温度的函数，且为正相关。即温度升高，蒸气分子向液面逸出的分子数增多，蒸气压增大。反之，温度降低时，则蒸气压减小。当蒸气压与外界压力相等时，液体便沸腾；外压不同时，液体的沸点也不同。便把外压为101325Pa时的沸腾温度称为液体的正常沸点。液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯—克拉贝龙(Clauslus-Clapeyron)方程式来表示：

2/lnRTvapHdTppdma （1）

式中p为液体在温度T时的饱和蒸气压(Pa)，T为热力学温度(K)，mvapH为液体摩尔汽化热（J.mol-1），R为气体常数。在温度变化较小的范围内，则可把mvapH视为常数(当作平均摩尔汽化热)。可将上式积分得：

BRTvapHpmlg （2）

式中B为积分常数。与压力p的单位有关。由(2)式可知，在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以lgp对1/T作图，可得一直线，而由直线的斜率（RvapHmm）可以求出实验温度范围内液体平均摩尔汽化热mvapH。

1.3实验装置图

测定纯液体饱和蒸汽压有三种方法：静态法、动态法与气体饱和法。静态法是将待测液体放在一封闭系统中，以等压管直接测量不同温度下液体的饱和蒸汽压。被测液体所吸收的或溶解的比该液体具有更大挥发性的气体杂质能基本被除净，此法较为灵敏。一般适用于饱和蒸汽压较大的液体。但对于较高温度下的饱和蒸汽压的测定，由于温度难于控制而准确度较差。动态法与饱和气流法见后。