液体蒸发速率计算幻灯片.ppt

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1、液体蒸发速率计算第1页，共10页，编辑于2022年，星期日 当液相和饱和蒸气相平衡当液相和饱和蒸气相平衡共存时，在单位时间内从单共存时，在单位时间内从单位液体表面蒸发出去的分子位液体表面蒸发出去的分子的数目（蒸发的分子通量的数目（蒸发的分子通量）应该和在单位时间内凝结到应该和在单位时间内凝结到单位液体表面的分子的数目单位液体表面的分子的数目（凝结的分子通量（凝结的分子通量）相等。）相等。第2页，共10页，编辑于2022年，星期日 如果忽略饱和蒸气分子碰如果忽略饱和蒸气分子碰到液体表面时的反射，认为到液体表面时的反射，认为碰到液体的分子都要凝结，碰到液体的分子都要凝结，就可以用饱和蒸气的分子通就

2、可以用饱和蒸气的分子通量量 J 来表示在单位时间内凝来表示在单位时间内凝结到单位液体表面的分子的结到单位液体表面的分子的数目（凝结的分子通量数目（凝结的分子通量）。）。第3页，共10页，编辑于2022年，星期日 现在如果假定所有从液体表现在如果假定所有从液体表面蒸发出去的分子都立即被抽面蒸发出去的分子都立即被抽走，就不必再考虑刚刚蒸发出走，就不必再考虑刚刚蒸发出去的分子又可能因受到其他分去的分子又可能因受到其他分子的碰撞而重新凝结，此时液子的碰撞而重新凝结，此时液体表面会下降，设液体表面下体表面会下降，设液体表面下降的速率为降的速率为u.第4页，共10页，编辑于2022年，星期日 u 可以称为

3、液体的蒸发速可以称为液体的蒸发速率，其实就是在单位时间内率，其实就是在单位时间内从单位液体表面蒸发出去的从单位液体表面蒸发出去的液体的体积，它等于蒸发的液体的体积，它等于蒸发的分子通量除以液体的分子数分子通量除以液体的分子数密度，也等于凝结的分子通密度，也等于凝结的分子通量除以液体的分子数密度。量除以液体的分子数密度。第5页，共10页，编辑于2022年，星期日 设饱和蒸气可以视为理想气体，设饱和蒸气可以视为理想气体，饱和蒸气的压强为饱和蒸气的压强为 p、热力学温热力学温度为度为 T、分子的平均速率为、分子的平均速率为 v、分子数密度为分子数密度为 ng、密度为、密度为 g，分子的质量为分子的质

4、量为 m，摩尔质量，摩尔质量为为 ，液体的分子数密度为液体的分子数密度为 nl、密度为密度为 l，普适气体常量为，普适气体常量为 R，圆周率为圆周率为 ，则有，则有第6页，共10页，编辑于2022年，星期日u=J/nl=ngv/(4nl)=mngv/(4mnl)=gv/(4 l)=p/(RT)8RT/()1/2/(4 l)=(p/l)/(2 RT)1/2.第7页，共10页，编辑于2022年，星期日 对于对于20的水，已知的水，已知T=293 K，p=2.34 103 Pa，l=1.00 103 kg m-3，=18.0 10-3 kg mol-1，R=8.31 J mol-1 K-1.将这些数

5、据代入上式得将这些数据代入上式得第8页，共10页，编辑于2022年，星期日u=(p/l)/(2 RT)1/2 =(2.34 103/1.00 103)18.0 10-3/(28.31 293)1/2 m s-1 2.54 10-3 m s-1 15.2 cm min-1.第9页，共10页，编辑于2022年，星期日 这是在假定所有蒸气分子这是在假定所有蒸气分子只要碰到液体表面时就会凝只要碰到液体表面时就会凝结、并且一切从液体表面蒸结、并且一切从液体表面蒸发出去的分子都立即被抽走发出去的分子都立即被抽走的前提下，所求得的水的蒸的前提下，所求得的水的蒸发速率，平常所遇到的水的发速率，平常所遇到的水的蒸发速率当然就要小得多。蒸发速率当然就要小得多。第10页，共10页，编辑于2022年，星期日