开尔文应用

开尔文公式RT㏑(P r/P0)=2γM/R’ρ

P0为正常蒸汽压,P r为小液滴蒸汽压,γ为表面张力,M为液体的

摩尔质量,ρ 为液体的密度,R’为曲率半径,△P= P r -P0

简化后(P r -P0) /P0=△P/P0 =2γM/RTR’ρ

此式表明液滴越小,蒸汽压越大,蒸汽不易凝结,易挥发。 1、用开尔文公式解释人工降雨:由开尔文公式知当R’很小时,P r很大,

水蒸气的压力虽然对水平液面的水来说已经过饱与,但对于高空中将要形成的小液滴尚未饱与。当向高空中打入AgI之后,凝聚水滴的初始速率半径(R’)加大,P r 降低,水蒸气易凝结在AgI表面,形成大的液滴。

人工降雨的原理:云就是由水汽凝结而成;而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多寡以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说,云中的水汽胶性状态比较稳定,不易产生降水,而人工增雨就就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂(碘化银)从而达到降雨目的。一就是增加云中的凝结核数量,有利水汽粒子的碰并增大;二就是改变云中的温度,有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生,将更加有利于水汽的碰并增大,当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时,便产生了降雨。

2、在开尔文公式解释为什么加入沸石可以止沸

液体中的蒸汽泡内壁的液面就是凹面,R’＜0,由开尔文公式知,气泡中的饱与蒸汽压小于平面液体的饱与蒸汽压,气泡愈小蒸汽压越

低,气泡难以形成易形成过热液体;当加入沸石后,易形成较大气泡,易接近平面的饱与蒸汽压。

3、锄头上有水,锄头下有火

旱时锄地,可切断毛细管(易形成凹液面),减少水分蒸发,增加土壤保水能力,所以说“有水”。

涝时锄地,有利于土壤通气,提高土温,水分蒸发,所以说“有火”。

正炎夏,时雨时晴,时旱时涝,旱涝不均,直接影响着农作物的正常生长。天旱不雨,烈日曝晒,气温高,土壤里的水分不断被蒸发掉,这就就是通常所说的跑墒。因此,干旱天气要多锄几遍地,割断或堵塞毛细管,尽量减少地下水分

中耕不仅可疏松表土、增加土壤通气性、提高地温,而且通过浅中耕措施还能切断底层土壤与表层的毛细管水通道,并在表层形成疏松覆盖层,能减少底层土壤水分损失。由于根系在表土层(０～５厘米内)分布量很少,表土层土壤水分对根系有效性很低,所以浅中耕增加水分损失的量主要就是无效水分,而有效水分的量得到保持,有明显的保墒效果。所以说“锄头底下有火也有水”。

4、毛细管凝结现象

在某温度下,蒸气在玻璃毛细管外未出现凝结,而在毛细管内则出现凝结现象,这可以通过开尔文公式解释。因为水能润湿玻璃,所以管内液面将呈凹液面,此时的液面曲率半径为负值,应用开尔文公式可知在相同温度下凹液面处液体的饱与蒸气压比平面液体饱与蒸气压小。即该温度下,蒸气对平面液面来说还未达到饱与,但对在毛细管内的凹液

面来讲,可能已经到过饱与状态,这时蒸气在毛细管内将凝结成液体,更何况在毛细管外壁形成的液膜为凸液面,其饱与蒸气压较平面液体更大。夏季入夜水蒸气在土壤中的凝结便可通过这样的原理解释。根据这样的分析,若液体不润湿玻璃,则在某温度下,当该液体的蒸气在管外壁出现凝结时,其内壁则可能不会出现凝结。