沸點(diǎn) - 液體沸騰時(shí)候的溫度
當(dāng)液體汽化的速率與其產(chǎn)生的氣體液化的液體速率相同時(shí)的氣壓。當(dāng)液體沸騰時(shí),在其內(nèi)部所形成的氣泡中的飽和蒸汽壓必須與外界施予的壓強(qiáng)相等,氣泡才有可能長(zhǎng)大并上升,所以,沸點(diǎn)也就是液體的飽和蒸汽壓等于外界壓強(qiáng)時(shí)的溫度。液體的沸點(diǎn)跟外部壓強(qiáng)有關(guān)。當(dāng)液體所受的壓強(qiáng)增大時(shí),它的沸點(diǎn)升高;壓強(qiáng)減小時(shí);沸點(diǎn)降低。例如,蒸汽鍋爐里的蒸汽壓強(qiáng),約有幾十個(gè)大氣壓,鍋爐里的水的沸點(diǎn)可在200℃以上。又如,在高山上煮飯,水易沸騰,但飯不易熟。這是由于大氣壓隨地勢(shì)的升高而降低,水的沸點(diǎn)也隨高度的升高而逐漸下降。(在海拔1900米處,大氣壓約為79800帕(600毫米汞柱),水的沸點(diǎn)是93.5℃),沸點(diǎn)低的一般先汽化,而沸點(diǎn)高的一般較難汽化。

基本定義
液體的飽和蒸氣壓與外界壓強(qiáng)相等時(shí)的溫度。
基本定義
當(dāng)液體沸騰時(shí),在其內(nèi)部所形成的氣泡中的飽和蒸汽壓必須與外界施予的壓強(qiáng)相等,氣泡才有可能長(zhǎng)大并上升,所以,沸點(diǎn)也就是液體的飽和蒸汽壓等于外界壓強(qiáng)時(shí)的溫度。液體的沸點(diǎn)跟外部壓強(qiáng)有關(guān)。當(dāng)液體所受的壓強(qiáng)增大時(shí),它的沸點(diǎn)升高;壓強(qiáng)減小時(shí);沸點(diǎn)降低。例如,蒸汽鍋爐里的蒸汽壓強(qiáng),約有幾十個(gè)大氣壓,鍋爐里的水的沸點(diǎn)可在200℃以上。又如,在高山上煮飯,水易沸騰,但飯不易熟。這是由于大氣壓隨地勢(shì)的升高而降低,水的沸點(diǎn)也隨高度的升高而逐漸下降。(在海拔1900米處,大氣壓約為79800帕(600毫米汞柱),水的沸點(diǎn)是93.5℃),沸點(diǎn)低的一般先汽化,而沸點(diǎn)高的一般較難汽化。
不同液體
在相同的大氣壓下,不同種類(lèi)液體的沸點(diǎn)亦不相同。這是因?yàn)轱柡推麎汉鸵后w種類(lèi)有關(guān)。在一定的溫度下,各種液體的飽和汽壓亦一定。例如,乙醚在20℃時(shí)飽和氣壓為5865.2帕(44厘米汞柱)低于大氣壓,溫度稍有升高,使乙醚的飽和汽壓與大氣壓強(qiáng)相等,將乙醚加熱到35℃即可沸騰。液體中若含有雜質(zhì),則對(duì)液體的沸點(diǎn)亦有影響。液體中含有溶質(zhì)后它的沸點(diǎn)要比純凈的液體高,這是由于存在溶質(zhì)后,液體分子之間的引力增加了,液體不易汽化,飽和汽壓也較小。要使飽和汽壓與大氣壓相同,必須提高沸點(diǎn)。不同液體在同一外界壓強(qiáng)下,沸點(diǎn)不同。沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)而變化的關(guān)系可由克勞修斯方程式得到。?
沸點(diǎn)分類(lèi)
一些不同液體的沸點(diǎn)/攝氏度(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
各種元素的沸點(diǎn)
(前面的序號(hào)為原子序數(shù))
74-液態(tài)鎢:5927
76-液態(tài)鋨:5300
6-液態(tài)碳:4827
92-液態(tài)鈾:3818
22-液態(tài)鈦:3260
27-液態(tài)鈷:2870
79-液態(tài)金:2807
26-液態(tài)鐵:2750
28-液態(tài)鎳:2732
29-液態(tài)銅:2567
14-液態(tài)硅:2355
13-液態(tài)鋁:2327
47-液態(tài)銀:2213
50-液態(tài)錫:2260
31-液態(tài)鎵:2204
82-液態(tài)鉛:1740
20-液態(tài)鈣:1484
12-液態(tài)鎂:1107
84-液態(tài)釙:962
11-液態(tài)鈉:882.9
15-液態(tài)磷:590
16-液態(tài)硫:444.674
80-水銀(汞):356.7
35-溴:58.76
17-液態(tài)氯:-34
86-液態(tài)氡:-61.8
54-液態(tài)氙:-107
8-液態(tài)氧:-183
18-液態(tài)氬:-185.7
9-液態(tài)氟:-188.14
7-液態(tài)氮:-195.8
1-液態(tài)氫:-253
2-液態(tài)氦:-268.934
其他液體沸點(diǎn)
液態(tài)氯化鈉(食鹽):1465
亞麻仁油:287
食用油:約250
液態(tài)萘:218
煤油:150
甲苯:110.6
水:99.974
酒精:78.2
乙醚:34.5
液態(tài)甲醛:-19.5
液態(tài)氨:-33.4
液態(tài)一氧化碳:-191.5?[2]?
關(guān)于水沸騰
水的沸點(diǎn)
攝氏溫標(biāo)的定義“在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,以水的凝固點(diǎn)為0度,水的沸點(diǎn)為100度,中間分為100等分的溫標(biāo)?!?/p>
所以通常人們都認(rèn)為水的沸點(diǎn)是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下100℃,但是1990年后不再如此(2013年使用的水沸點(diǎn)是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下99.974℃)。
定義不是說(shuō)水的沸點(diǎn)是100度嗎?為什么又不再是了呢?
1988年國(guó)際度量衡委員會(huì)推薦,第十八屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)及第77屆國(guó)際計(jì)量委員會(huì)作出決議,從1990年1月1日起開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用重新修訂的國(guó)際溫標(biāo),這一次取名為1990年國(guó)際溫標(biāo),代號(hào)為ITS-90。
1990國(guó)際溫標(biāo)(ITS-90)對(duì)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一,規(guī)定攝氏溫標(biāo)由熱力學(xué)溫標(biāo)導(dǎo)出,0℃=273.15K,劃分不變。因此凝固點(diǎn)并不嚴(yán)格等于0℃(1/10000級(jí)才有區(qū)別),水的沸點(diǎn)不嚴(yán)格等100℃(0.01級(jí)才有區(qū)別)
注上修改原因:1990國(guó)際溫標(biāo),取消了“實(shí)用”二字,因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)水平的提高,這一溫標(biāo)已經(jīng)相當(dāng)接近于熱力學(xué)溫標(biāo)。和舊國(guó)際溫度標(biāo)準(zhǔn)(IPTS-68)相比較,100℃時(shí)偏低0.026℃,即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的沸點(diǎn)已不再是100℃,而是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下99.974℃。
所以說(shuō)國(guó)際通用的不再是“正宗的”攝氏溫標(biāo),而是國(guó)際(攝氏)溫標(biāo)。
國(guó)際(攝氏)溫標(biāo)新定義:0℃=273.15K
還有一點(diǎn):
水壺?zé)臅r(shí)候,壺壁或者壺底會(huì)出現(xiàn)一些小氣泡,小氣泡與周?chē)囊后w進(jìn)行汽化反應(yīng),以它為中心,會(huì)發(fā)生沸騰現(xiàn)象,我們把這些氣泡也可以稱之為汽化核。水在對(duì)流傳熱中的沸點(diǎn)是100℃,但如果拿進(jìn)微波爐加熱溫度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于100℃而水還沒(méi)蒸發(fā)。由于用微波爐加熱的水中,缺少沸騰的第二個(gè)條件,氣化核,容易達(dá)到甚至超過(guò)沸點(diǎn)卻不沸騰的過(guò)熱液體,當(dāng)這個(gè)時(shí)候?qū)⑿☆w粒(咖啡粉等)投入到過(guò)熱液體時(shí),它們(咖啡粉等小顆粒)誘導(dǎo)了氣化核的產(chǎn)生,形成瞬間爆沸的現(xiàn)象。
專家提醒,用微波爐加熱過(guò)的水,盡量不要攪拌、搖晃,因?yàn)槲覀冊(cè)跀嚢杓皳u晃的同時(shí),其實(shí)就是突然改變了水的環(huán)境,杯中的水有可能會(huì)瞬間沸騰。另外,建議大家,用微波爐加熱過(guò)的液體,盡量將液體多放置一會(huì)再使用,避免給大家?guī)?lái)不必要的傷害。
計(jì)算公式
已知大氣壓強(qiáng)求水的沸點(diǎn),即是求已知水體氣壓達(dá)到飽和時(shí)所處的溫度。
所用公式為求飽和水汽壓的公式,即馬格努斯經(jīng)驗(yàn)公式:
其中,E0為0℃時(shí)的飽和水汽壓,E0=6.11百帕(hpa);a,b為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。對(duì)于水來(lái)說(shuō),a=7.45,b=235℃;E的單位也為百帕;t的單位為℃。
