飽和蒸汽壓

2024年2月16日發(作者：迷欲之城)

飽和蒸氣壓

飽和蒸汽壓即飽和蒸氣壓。

在密閉條件中，在一定溫度下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸氣壓。同一物質在不同溫度下有不同的蒸氣壓，并隨著溫度的升高而增大。不同液體飽和蒸氣壓不同，溶劑的飽和蒸氣壓大于溶液的飽和蒸氣壓；對于同一物質，固態的飽和蒸氣壓小于液態的飽和蒸氣壓。

蒸汽壓指的是在液體（或者固體）的表面存在著該物質的蒸汽，這些蒸汽對液體表面產生的壓強就是該液體的蒸汽壓。 比如，水的表面就有水蒸汽壓，當水的蒸汽壓達到水面上的氣體總壓的時候，水就沸騰。我們通常看到水燒開，就是在100攝氏度時水的蒸汽壓等于一個大氣壓。蒸汽壓隨溫度變化而變化，溫度越高，蒸汽壓越大，當然還和液體種類有關。一定的溫度下，與同種物質的液態(或固態)處于平衡狀態的蒸汽所產生的壓強叫飽和蒸汽壓，它隨溫度升高而增加。如：放在杯子里的水，會因不斷蒸發變得愈來愈少。如果把純水放在一個密閉的容器里，并抽走上方的空氣。當水不斷蒸發時，水面上方汽相的壓力，即水的蒸汽所具有的壓力就不斷增加。但是，當溫度一定時，汽相壓力最終將穩定在一個固定的數值上，這時的汽相壓力稱為水在該溫度下的飽和蒸汽壓力。當汽相壓力的數值達到飽和蒸汽壓力的數值時，液相的水分子仍然不斷地氣化，汽相的水分子也不斷地冷凝成液體，只是由于水的氣化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液體量才沒有減少，氣體量也沒有增加，液體和氣體達到平衡狀態。所以，液態純物質蒸汽所具有的壓力為其飽和蒸汽壓力時，汽液兩相即達到了相平衡。飽和蒸汽壓是物質的一個重要性質，它的大小取決于物質的本性和溫度。 飽和蒸汽壓越大，表示該物質越容易揮發。

定義

飽和蒸氣壓（saturated vapor pressure）

例如，在30℃時，水的飽和蒸氣壓為,乙醇為。而在100℃時，水的飽和蒸氣壓增大到,乙醇為。飽和蒸氣壓是液體的一項重要物理性質，液體的沸點、液體混合物的相對揮發度等都與之有關。

2計算公式

(1)Clausius-Claperon方程:d lnp/d(1/T)=-H(v)/(R*Z(v))

式中p為蒸氣壓；H(v)為蒸發潛熱；Z(v)為飽和蒸汽壓縮因子與飽和液體壓縮因子之差 。

該方程是一個十分重要的方程，大部分蒸汽壓方程是從此式積分得出的 。

(2)Clapeyron 方程:

若上式中H(v)/(R*Z(v))為與溫度無關的常數，積分式，并令積分常數為A，則得Clapeyron方程：ln p=A-B/T

式中B=H(v)/(R*Z(v))。

(3)Antoine方程：lg p=A-B/(T+C)

式中，A，B，C為Antoine常數，可查數據表。Antoine方程是對Clausius-Clapeyron方程最簡單的改進，在~范圍內誤差小。

3附錄

計算參數

在表1中給出了采用Antoine公式計算不同物質在不同溫度下蒸氣壓的常數A、B、C。其公式如下

lgP=A-B/(t+C) （1）

式中：P—物質的蒸氣壓，毫米汞柱；

t—溫度，℃

公式（1）適用于大多數化合物；而對于另外一些只需常數B與C值的物質，則可采用（2）公式進行計算

lgP=T+C （2）

式中：P—物質的蒸氣壓，毫米汞柱；

表1 不同物質的蒸氣壓

水在不同溫度下的飽和蒸氣壓

Saturated Water Vapor Pressures at Different Temperatures

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