液体开始沸腾时的温度,液体的蒸汽压等于外部压力时的温度,沸点随压力的减少而降低。沸点是指物质沸腾时的温度,更严格的定义是液体成为气体的温度。液体在未达到沸点温度时也会通过挥发变成气体。然而,挥发是一种液体表面的现象,也就是说只有液体表面的分子才会挥发。沸腾则是在液体的整个部分发生的变化,处于沸点的液体的所有分子都会蒸发,不断地产生气泡。沸点和当水汽压力与环境压力相等时的温度有关,也就是说,沸点和气压是有关的。通常情况下我们所说的沸点都是在标准大气压下测量得到的。在海拔较高的地区,由于气压较低,沸点也相对低得多。当气压上升,物体的沸点相应上升,达到临界点时,物体的液态和气态相一致。物体的沸点不可能提高到临界点以上。反之,当气压下降,物体的沸点相应下降,直至三相点,类似地,物体的沸点不能降低到三相点以下。物体从液态转化成气态的过程需要一定的热量,名为气化潜热。给处于沸点的物体不断加热,整个过程中施加的所有热量都会被气化的物体分子带走,所以物体的温度不会由于被加热而上升。正因如此,物体处于沸点时的比热实际上是无穷的。
根据分子间相互作用理论,沸点表现了液体分子吸收足够的能量克服液态分子之间的各种相互作用。所以,沸点也可以作为这些相互作用力的大小的指标。标准大气压下水的沸点是摄氏100度(华氏212度)。在世界最高峰珠穆朗玛峰上,大气压力为260 mb,水的沸点是69摄氏度,因此会出现水滚了却未能把食物煮熟的情况。
露点
定义:空气湿度达到饱和时的温度。
1、气温愈低,饱和水气压就愈小。所以对于含有一定量水汽的空气,在气压不变的情况下降低温度,使饱和水汽压降至与当时实际的水汽压相等时的温度,称为露点。形象地说,就是空
气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点。补充:当该温度低于零摄氏度时,又称为霜点。
2、在一个单相气体体系中,由于温度和压力的改变,系统中出现第一个液滴时的温度或压力。
3、露点:在温度一定的情况下,开始从气相中分离出第一批液滴的压力,或在压力一定的情况下,开始从气相中分离出第一批液滴的温度。
露点温度Tdp是指当气体被等压冷却时,露或其它状态的冷凝物形成时的温度。 一般把0℃以上称为“露点”,把0℃以下称为“霜点” 。露点本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢?这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时,周围环境的温度就是露点。露点越小于周围环境的温度,结露的可能性就越小,也就意味着空气越干燥,露点不受温度影响,但受压力影响。
湿球温度的定义是在定压绝热的情况下,空气与水直接接触,达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度。当温度急剧下降到露点以下,空气中的水分迅速凝结为小水珠,就形成了雾。
熔点
即在一定压力下,纯物质的固态和液态呈平衡时的温度,也就是说在该压力和熔点温度下,纯物质呈固态的化学势和呈液态的化学势相等,而对于分散度极大的纯物质固态体系(纳米体系)来说,表面部分不能忽视,其化学势则不仅是温度和压力的函数,而且还与固体颗粒的粒径有关.
熔点是固体将其物态由固态转变(熔化)为液态的温度,一般可用Tm表示。进行相作(即由液态转为固态)的温度,称之为凝固点。与沸点不同的是,熔点受压力的影响很小。大多
数情况下一个物体的熔点就等于凝固点。
晶体开始融化时的温度叫做熔点。物质有晶体和非晶体,晶体有熔点,而非晶体则没有熔点。晶体又因类型不同而熔点也不同.一般来说晶体熔点从高到低为,原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体。在分子晶体中又有比较特殊的,如水,氨气等.它们的分子之间因为含有氢键而不符合\"同主组元素的氢化物熔点规律性变化''的规律。
熔点是一种物质的一个物理性质。物质的熔点并不是固定不变的,有两个因素对熔点影响很大。一是压强,平时所说的物质的熔点,通常是指一个大气压时的情况;如果压强变化,熔点也要发生变化。熔点随压强的变化有两种不同的情况.对于大多数物质,熔化过程是体积变大的过程,当压强增大时,这些物质的熔点要升高;对于像水这样的物质,与大多数物质不同,冰熔化成水的过程体积要缩小(金属铋、锑等也是如此),当压强增大时冰的熔点要降低。另一个就是物质中的杂质,我们平时所说的物质的熔点,通常是指纯净的物质。
熔点实质上是该物质固、液两相可以共存并处于平衡的温度,以冰熔化成水为例,在一个大气压下冰的熔点是0℃,而温度为0℃时,冰和水可以共存,如果与外界没有热交换,冰和水共存的状态可以长期保持稳定。
测定方法一般用毛细管法和微量熔点测定法。
饱和蒸气压
在密闭条件中,在一定温度下,与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压,并随着温度的升高而增大。不同液体饱和蒸汽压不同,溶质的饱和蒸汽压大于溶液的饱和蒸汽压;饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,如液体
的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。
临界温度
使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。每种物质都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质不会液化,这个温度就是临界温度。
液体能维持液相的最高温度叫临界温度。
①物质处于临界状态时的温度。
②物质以液态形式出现的最高温度。
③高于临界温度,无论加多大压力都不能使气体液化。在临界温度时,使气体液化所必须的最低压力叫临界压力。
④临界温度越低,越难液化。
临界温度 (1)定义或解释 ①物质处于临界状态时的温度。 ②物质以液态形式出现的最高温度。 (2)说明 ①每种物质都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质不会液化,这个温度就是临界温度。因此要使物质液化;首先要设法达到它自身的临界温度。有些物质如氨、二氧化碳等,它们的临界温度高于或接近室温,对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低,其中氦气的临界温度为一268。C。要使这些气体液化,必须相应的要有一定的低温技术,以使能达到它们各自的临界温度,然后再用增大压强的方法使它液化。 ②通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体,把在临界温度以下的气态物质叫做汽。 临界温度物质处于临界状态时的温度,称为“临界温度”。降温加压,
是使气体液化的条件。但只加压,不一定能使气体液化,应视当时气体是否在临界温度以下。如果气体温度超过临界温度,无论怎样增大压强,气态物质也不会液化。例如,水蒸汽的临界温度为374℃,远比常温度要高,因此,平常水蒸汽极易冷却成水。其他如乙醚、氨、二氧化碳等,它们的临界温度高于或接近室温,这样的物质在常温下很容易被压缩成液体。但也有一些临界温度很低的物质,如氧、空气、氢、氦等都是极不容易液化的气体。其中氦的临界温度为-268℃。要使这些气体液化。必须具备一定的低温技术和设备,使它们达到它们各自的临界温度以下,而后再用增大压强的方法使其液化。
爆炸极限
可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限。
可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限。例如一氧化碳与空气混合的爆炸极限为12.5%~74%。可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度,分别称为爆炸下限和爆炸上限,这两者有时亦称为着火下限和着火上限。在低于爆炸下限时不爆炸也不着火;在高于爆炸上限同样不燃不爆。这是由于前者的可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延;而后者则是空气不足,导致火焰不能蔓延的缘故。当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时,具有最大的爆炸威力(即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例)。
影响爆炸极限的因素
混合系的组分不同,爆炸极限也不同。同一混合系,由于初始温度、系统压力、惰性介质含量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等的都能使爆炸极限发生变化。一般规律是:
混合系原始温度升高,则爆炸极限范围增大,即下限降低、上限升高。因为系统温度升高,分子内能增加,使原来不燃的混合物成为可燃、可爆系统。系统压力增大,爆炸极限范围也扩大,这是由于系统压力增高,使分子间距离更为接近,碰撞几率增高,使燃烧反应更易进行。压力降低,则爆炸极限范围缩小;当压力降至一定值时,其上限与下限重合,此时对应的压力称为混合系的临界压力。压力降至临界压力以下,系统便不成为爆炸系统(个别气体有反常现象)。混合系中所含惰性气体量增加,爆炸极限范围缩小,惰性气体浓度提高到某一数值,混合系就不能爆炸。容器、管子直径越小,则爆炸范围就越小。当管径(火焰通道)小到一定程度时,单位体积火焰所对应的固体冷却表面散出的热量就会大于产生的热量,火焰便会中断熄灭。火焰不能传播的最大管径称为该混合系的临界直径。点火能的强度高、热表面的面积大、点火源与混合物的接触时间不等都会使爆炸极限扩大。除上述因素外,混合系接触的封闭外壳的材质、机械杂质、光照、表面活性物质等都可能影响到爆炸极限范围。
与可燃物的危害
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时,其爆炸危险性越大。这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会就多;爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件;爆炸上限越高则有少量空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。应当指出,可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时,虽然不会着火和爆炸,但当它从容器或管道里逸出,重新接触空气时却能燃烧,仍有发生着火的危险。
爆炸极限的表示方法
气体或蒸汽爆炸极限是以可燃性物质在混合物中所占体积的百分比(%)来表示的,如氢与空气混合物的爆炸极限为4%~75%。可燃粉尘的爆炸极限是以可燃性物质在混合物中所占体积的质量比g/m^3来表示的,例如铝粉的爆炸极限为40g/m^3。
可燃性蒸气的爆炸极限值
可燃性蒸气的爆炸极限值是由可燃液体表面产生的蒸气浓度决定的。对于可燃液体而言,爆炸下限浓度对应的闪点温度又可以称为爆炸下限温度;爆炸上限浓度对应的液体温度又可以称为爆炸上限温度。
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