把水放在真空中会怎么样

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把水放在真空中会怎么样
饱和水蒸气压力
饱和水蒸气压力,又称饱和蒸汽压,指密闭条件下水的气相与液相达到平衡即饱和状态下的水蒸气压力。

该压力数值与对应的温度有关。

饱和水蒸气压力原理
当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。

由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。

开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。

当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。

在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽。

饱和水蒸气压力定义
饱和水蒸气压力,指密闭条件下水的气相与液相达到平衡即饱和状态下的水蒸气压力。

饱和水蒸气压力数值与饱和温度相关,当温度上升时,对应的饱和水蒸气压力随之上升。

饱和水蒸气温度与压力表
40
15 1.71 0.01 62.80 2520.
50
2457.70
20 2.33 0.02 83.74 2530.
10
2446.30
25 3.17 0.02 104.6
7 2539.
70
2435.00
30 4.25 0.03 125.6
0 2549.
30
2423.70
35 5.62 0.04 146.5
4 2559.
00
2412.10
40 7.38 0.05 167.4
7 2568.
60
2401.10
45 9.58 0.07 188.4
1 2577.
80
2389.40
1 30
65 25.01 0.16 272.1
4 2615.
50
2343.10
70 31.16 0.20 293.0
8 2624.
30
2331.20
75 38.55 0.24 314.0
1 2633.
50
2319.50
80 47.38 0.29 334.9
4 2642.
30
2307.80
85 57.88 0.35 355.8
8 2651.
10
2295.20
90 70.14 0.42 376.8
1 2659.
90
2283.10
95 84.56 0.50 397.7
5 2668.
70
2270.50
0 1 7 40
11 5 169.1
1
0.96 482.3
2
2701.
30
2219.00
12 0 198.6
4
1.12 503.6
7
2708.
90
2205.20
12 5 232.1
9
1.30 525.0
2
2716.
40
2191.80
13 0 270.2
5
1.49 546.3
8
2723.
90
2177.60
13 5 313.1
1
1.72 567.7
3
2731.
00
2163.30
14 0 361.4
7
1.96 589.0
8
2737.
70
2148.70
14 5 415.7
2
2.24 610.8
5
2744.
40
2134.00
0 9 9 30
18 0 1003.
50
5.15 763.2
5
2782.
50
2019.30
19 0 1255.
60
6.38 80
7.6
4
2790.
10
1982.40
20 0 1554.
77
7.84 852.0
1
2795.
50
1943.50
21 0 1917.
72
9.57 897.2
3
2799.
30
1902.50
22 0 2320.
88
11.60 942.4
5
2801.
00
1858.50
23 0 2798.
59
13.98 988.5
2800.
10
1811.60
24 0 3347.
91
16.76 1034.
56
2796.
80
1761.80
0 99 91 30
28 0 6417.
24
33.47 1225.
48
2752.
00
1526.50
29 0 7443.
29
39.60 1274.
46
2732.
30
1457.40
30 0 8592.
94
46.93 1325.
54
2708.
00
1382.50
31 0 9877.
96
55.59 1378.
71
2680.
00
1301.30
32 0 11300
.30
65.95 1436.
07
2648.
20
1212.10
33 0 12879
.60
78.53 1446.
78
2610.
50
1116.20
34 0 14615
.80
93.98 1562.
93
2568.
60
1005.70
把水放在真空中会怎么样?
气压低沸点就低,然后结冰(因为沸腾带走了内能),结冰的时间取决于水的多少。

从 10^(5) Pa抽到 10^(3) Pa的过程中,水的凝固点会从 0℃升高到 0.01℃,之后才开始下降,见 @biohu 提供的相图
说再多废话也不如做实验→_→
Step1. 接一杯水(注意此时水大于 50 ml 哦)
Step2. 罩上抽气(里面的盖子只是防止水溅出来而已,是通气的)
Step3. 使劲抽真空(大概抽到了 10^(3) Pa 的样子)
Step4. 沸腾了哦
Step5. 几分钟后沸腾停止...(注意此时水小于 50 ml 哦,减少的内能把一部分水变成了水蒸气)
Step6. 慢慢结冰了哦
Step7. 开盖,倒出来看看,真的是冰哦
好吧,不该倒出来的...
如果继续抽真空中还能发生冰的升华...
(因为从相图上看,低压下是不经过液相的)
关于备受关注的温度问题:
边沸腾,水就边降温了,最后冰的温度当然是在凝固点 0.01℃以下一点点...
主要是实验器材不给力,才抽到 10^(3) Pa,凝固点几乎没什么变化如果压力继续降低,凝固点会迅速降至 -70℃
这个时候 0℃的冰会做什么?当然是全部升华为水蒸气啦~。

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