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本文拟结合复合式热力学平衡常数概念,探究25℃时液态水的物质的量对其饱和蒸气压的影响的内在规
律,供参考.
水的挥发
设外压恒定为100kPa,初始敞口反应器内干空气体积为10dm3.
由理想气体状态方程可得25℃时,敞口反应器内干空气的物质的量(n0)为:
no=pV/(RT)=100kPa×10dm3/(8.314J·mol-1·K-1×298.15K)=0.4034mol
备注:假设液态水挥发过程干空气的物质的量恒定.
25℃敞口反应器内液态水的相变可表示为:
H2O(l)→H2O(g)
初始/mol n 0
平衡/mol n-x x
则:n总(g)=n0+x=0.4034+x (mol)
peq(H2O,g)=[x/(n0+x)]·pθ=[x/(0.4034+x)]·pθ
将相关数据代入复合式热力学平衡常数表示式[1]可得:
(1)
2.液态水的物质的量对其饱和蒸气压的影响
当n取不同值时,得到的25℃时水蒸气的物质的量(x)及水蒸汽的饱和蒸气压[peq(H2O,g)]结果参见如下表
1所示:
表1. 液态水的物质的量(n)与水蒸气的物质的量(x)及水蒸汽的饱和蒸气压[peq(H2O,g)]
表1数据显示,25℃、10dm3敞口反应器内,随着液态水的加入量(n)增大,液态水的饱和蒸汽压
[peq(H2O,g)]将增加;当n≥70.0mol时,peq(H2O,g)≈99.00~100.00kPa,可基本保持恒定.
3. 结论
液态水的物质的量是影响其饱和蒸气压的重要因素,不应被忽视.
参考文献
[1]余高奇.热力学平衡常数研究(Ⅱ).科学网博客,2025,2.
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GMT+8, 2025-3-15 02:55
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