作者nanobio9 (小光頭)
看板Chemistry
標題Re: [高中] 水的汽化熱(問過好多老師都無法清楚回答)
時間Thu Jul 29 15:42:55 2010
※ 引述《Rexxx (喔喔喔)》之銘言：
: ※ 引述《ntuguy (ya)》之銘言：
: : 我們知道
: : 水在一大氣壓下的汽化熱是540卡/克
: : 但我想請教的是
: : 若在2大氣壓下
: : 汽化熱會變嗎?
: : 原因為何呢
: : 謝謝
: 汽化熱可以說是打斷液相分子間作用力所需能量
: (因為汽相分子間作用力跟液相比起來實在小太多了， P < 10 atm 更可視為ideal gas)
: 而系統壓力增加時, 水的沸點是會上升的
: 若是 P = 2 atm 時, 水的沸點變 120度C
: 此時 120度C液態水分子間的作用力(或說是吸引力)
: 已經比 100度C 時來得小
: 因此要若要變成汽態, 所需的能量自然就變少
: (也就是 120度C的液態水，能量上比較接近汽態啦)
: 所以造成汽化熱減少的主因
: 其實是壓力增加時，沸點上升
: 讓水分子能夠以更高的能量維持在液態
: 因而跟汽態間的能量差就變小了
: 以上是定性的說法
: 若是要定量
: 你可以利用 "enthalpy 為 state function" 當作出發點
: 比較 P = 1 atm 和 P = 2 atm 時
: 從 90度C 的水 ------> 120 度C ideal gas 這個程序 enthalpy 的變化
: 再比較液態水 和 水蒸汽 Cp值的差異
: 相信算完之後會有新的體悟
: 以上是個人想法 請參考看看
定量的話很多算法的結果都會一致。重要是定性怎麼詮釋：究竟發生了什麼事？
為什麼壓力上升沸點上升？
液態水受壓力變化影響較小。
較顯著的因素是壓力提高兩倍時，氣態水的化學位變大了(變得更正)，
因此液態水變成氣態水的反應自由能變化變得沒有那麼負。
而物理圖象是：被壓得更密的氣態水，變得更像液態水，
因而轉變為氣態水並沒有什麼好處。(還得要花掉汽化熱)
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◆ From: 140.109.214.67
1F：推 h888512:其實就是partial free energy的問題 07/29 19:29
2F：推 Rexxx:壓力對沸點的關係 我建議從 Clausius-Clapeyron eqn下手 07/30 04:47
3F：→ Rexxx:其實沸點說明白就是 在該溫度 水的"飽和蒸汽壓"等於系統壓力 07/30 04:50
4F：→ Rexxx:了解"飽和蒸汽壓 跟 系統壓力"的關係, 對free energy的概念 07/30 04:51
5F：→ Rexxx:也有很大的幫助 07/30 04:52
6F：推 marky5091:對了，就是沸點的定義。外界壓力大了，蒸氣壓勢必要增加 07/31 10:41
7F：→ marky5091:才能達到沸騰，而爭氣壓又與溫度成正比，所以沸點就大 07/31 10:43
8F：→ marky5091:於100度C了。這是高中式定性的解釋。 07/31 10:44