為什麼這篇三相圖看法鄉民發文收入到精華區:因為在三相圖看法這個討論話題中,有許多相關的文章在討論,這篇最有參考價值!作者zamp (測試帳號)看板CS_TEACHER標題Re: [請益] 國中理化的液氣共存時間Sun...
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2021-09-24 17:19:29
《領養真的代替購買了嗎?》 投稿人|林宏廷 ❙前言 如果上網搜尋哪種管道較適合取得寵物,我想時下多數網友必定會毫不猶豫地推薦「領養」吧!市調公司時勢也曾預估台灣的毛小孩數量將在2020年超越兒童數量,達成黃金交叉,不禁使我懷疑,究竟身處動保意識高漲且少子化的時代,「領養代替購買」是確實篤行的承諾還...
※ 引述《chrissho ( )》之銘言:
: 標題: [請益] 國中理化的液氣共存
: 時間: Thu Aug 25 19:07:10 2016
:
: 學生今天提出一個問題:
:
: 「水在任何溫度下都會蒸發,那為什麼只有攝氏100度時才說液氣共存?」
:
: 我雖然覺得這樣講很怪,但想了很久也無法給出一個很好的解釋。
:
: 請板上前輩能提出一點看法,感謝。
:
: --
所謂的「液氣共存」是三相圖中的名詞,而不是國中理化課本中「水加熱時間
與溫度關係圖」中的名詞。在教國中理化第三冊第五章時提到「液氣共存」,
多半是名詞誤用。
國中課本的圖僅指出外壓為1atm時,水在100℃時沸騰成為水蒸氣,且溫度保持不變,
沒有強調此時液氣共存的概念;且正如學生所言,在其他溫度,水也會蒸發變
成水蒸氣,所以在不同溫度時,也有所謂的液氣共存的情形。
我們再把焦點轉到水的三相圖,深入瞭解1atm、100℃沸騰的概念:
http://goo.gl/Z97QD1
從圖中我們可以看到液氣共存是一條線,也就是說在特定的溫度下,水蒸氣有
其對應的「飽和蒸汽壓」使「液氣達成平衡」,若蒸汽壓小於該溫度對應的飽
和蒸汽壓時,水會持續蒸發以增加蒸汽壓;反之若水蒸氣的蒸汽壓超過該溫度
對應的飽和蒸汽壓時,水蒸氣會凝結。
例如水在20℃時,飽和蒸汽壓是17.5mmHg,我們可在一個密閉的保特瓶中裝水,
系統溫度控制在20℃,若保特瓶中水蒸氣的蒸汽壓只有10mmHg,則水會持續蒸發
直至達到17.5mmHg。若20℃時,水蒸氣的蒸汽壓已達飽和,我們將系統降溫至
10℃,則水氣會開始凝結,直至蒸汽壓降到9.2mmHg,因為10℃時水的飽和蒸汽
壓為9.2mmHg。三相圖中液氣平衡共存的觀念是地球科學中「凝結成雲」的基礎。
所以,為何水在外壓1atm時的沸點為100℃呢?
這是因為100℃時,水與水蒸氣平衡的飽和蒸汽壓為1atm,此時液態水中由水蒸氣
形成的氣泡壓力達到1atm,足以突破液體上方的外壓而溢出,所以能看到沸騰的
現象。若水溫只有90℃,水中形成的水蒸氣氣泡的壓力只有526mmHg,比外壓小,
氣泡根本沒辦法形成。若將外壓降至234mmHg(可用針筒抽氣),則水在70℃產生
的水蒸氣壓就能抵抗外壓而沸騰,即所謂的減壓沸騰。http://goo.gl/Jj0NMd
講結論:
1. 水只有在100℃時,液氣共存。(╳)
2. 水只有在100℃、外壓1atm時,液氣共存。(╳)
3. 水只有在100℃、飽和蒸汽壓1atm時,液氣共存。(╳)
4. 水在100℃、飽和蒸汽壓1atm時,液氣共存。(○)
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※ 編輯: zamp (118.170.12.133), 08/28/2016 22:07:50
液氣共存,指的是定溫下,液體和氣體的飽和蒸汽壓達成平衡,
所以講「外壓」是錯誤的。
另外,液氣共存並非只有一個特定溫度和蒸汽壓,
所以講「只有」也是錯誤的。
※ 編輯: zamp (118.170.12.133), 08/30/2016 21:25:14
※ 編輯: zamp (118.170.12.133), 08/30/2016 21:28:44