[問題] 關於飽和蒸氣壓, 我的思考有無錯誤呢?

[kiesoIFRS (kieso)]

一杯液體, 如果蒸氣壓低於1大氣壓, 則蒸氣泡泡不會形成, 因為會被1大氣壓壓回去.

又因為飽和蒸氣壓限制了蒸氣壓的最大值, 所以, 若要形成泡泡,
必須先把飽和蒸氣壓值提高.

而, 增加液體的溫度, 就可以提高飽和蒸氣壓值, 所以就把液體從底部加熱.

此時隨著液體變熱, 飽和蒸氣壓值上升,
因為液體的蒸氣壓值有朝飽和蒸氣壓值趨近的習性,
所以一邊加熱, 液體「表面」就一邊"蒸發"蒸氣.

但因為只有液體表面正在氣化, 而非整杯液體都在氣化, 所以加熱時溫度仍會繼續上升,
所以又造成飽和蒸氣壓值繼續上升, 液體表面繼續蒸發.

加熱直到飽和蒸氣壓值達到1大氣壓(若不考慮水壓), 泡泡就不會被1大氣壓壓扁了,
所以液體中的泡泡就從各處形成. 然後因為泡泡輕, 所以就往上浮到液體表面了.

此時整杯液體都在氣化, 所以即使繼續加熱, 溫度也固定住了. 又因為溫度固定住了, 所
以加熱給的能量, 都是用來使液體氣化. 因此底部加熱處生成的泡泡就會比其它地方多了
(或較大顆, 因為好幾顆合在一起).


衍伸：杯中持續加熱的液體若要停止溫度上升, 一定要到沸騰現象出現才會停止.
否則都僅是表面蒸發, 且「表面之外的液體"皆"無法氣化」,因為無法變成泡泡.
(而表面可以蒸發, 因為不需要透過泡泡.)




以上是我的想法, 不知道有沒有錯呢? 謝謝

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 59.115.116.127
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→ kiesoIFRS: 或是哪邊思考有累贅處呢?
→ kiesoIFRS: 再衍伸, 在深海裡, 用吸管吐出氣泡, 是否更困難呢?
→ kiesoIFRS: 又, 在深海裡, 會不會放不出屁來呢........!?
→ kiesoIFRS: (↑考慮水壓)
推 pleasetoyou: 我覺得倒數第二段寫的很棒
推 pleasetoyou: K大講得有可能
推 pleasetoyou: 這跟之前講的液態模型可能有關
推 pleasetoyou: 但是是講水球
推 pleasetoyou: 若不考慮水壓似乎怪怪的
推 pleasetoyou: 想到PV等於K
→ pleasetoyou:  那壓力變小，體積變大
推 pleasetoyou: 所謂的體積最大是多少
推 pleasetoyou: 也就是水滾的時候，氣體球一直破掉
推 OhMyAlex: 深海裡你吐出的泡泡又不是水蒸氣
推 pleasetoyou: 飽和壓等於大氣壓是確定
推 pleasetoyou: 感謝O大的提醒
→ pleasetoyou: 那泡泡的氣壓是多少？0嗎？不可能
推 pleasetoyou: 也許又要做實驗
→ pleasetoyou: 我的想法可能有錯誤
→ pleasetoyou: 期待液態模型的發現
推 pleasetoyou: 聊一下水壺，氣體球破掉
→ pleasetoyou: 導致氣體變大，水壺就會嗶嗶叫
→ pleasetoyou: 也只能解釋到這
→ pleasetoyou: 因為涉及到物理意義和數學證明
→ pleasetoyou: 期待前輩的論證
→ pleasetoyou: 如有錯誤，煩請告知
推 YJM1106: 熱力學跟動力學混在一起很複雜啦，像熱力學就很難解釋
→ YJM1106: cavitation這種現象
→ kiesoIFRS: 在杯中的泡泡大小, 我想應該是隨杯中液體氣化速度而定
→ kiesoIFRS: 像岩漿的泡泡應該很大顆, 因為很熱! 所以氣化很快!
→ kiesoIFRS: 泡泡的氣壓若大於 1大氣壓+水壓 則一邊變大, 一邊上升
→ kiesoIFRS: 變大的原因應該有二...第一, 因為水壓越來越低, 所以泡
→ kiesoIFRS: 泡一邊上升, 當然一邊變大顆.
→ kiesoIFRS: 第二, 因為泡泡內壓大於外壓, 所以當然要持續膨脹
→ kiesoIFRS: 然後泡泡的壓力是多少, 我想應該取決於泡泡有多大顆...
→ kiesoIFRS: 深海裡要從體內吐出的空氣泡泡, 這顆空氣泡泡必須能對
→ kiesoIFRS: 深海的水壓, 否則泡泡會被壓回去, 這是我的想法
→ kiesoIFRS: 應該無關乎是不是水!
→ kiesoIFRS: "必須能對抗深海的水壓"
推 pleasetoyou: 解釋似乎沒錯
→ pleasetoyou: 但是怎麼量泡泡的氣壓???
推 pleasetoyou: 泡泡裡應該是水蒸氣壓
→ pleasetoyou: 也就是說沸騰時,飽和水蒸氣壓等於所處的水壓??????
→ pleasetoyou: 可能有錯
→ pleasetoyou: 所以愈往上移,水壓愈小,泡泡沒變大
→ pleasetoyou: 當一接觸到飽和蒸汽壓(離開水壓),所以泡泡破掉
→ pleasetoyou: 這牽扯到熱力學,敝人才疏學淺,不能解釋這現象
→ pleasetoyou: K大,能否show出你的實驗
推 pleasetoyou: 我要更改上面的講法,氣泡並沒有最大體積(某一種程度)
推 pleasetoyou: 水壺的理論也有錯,應該是大氣壓把泡泡擠破
推 pleasetoyou: 不知道假設對不對?
推 pleasetoyou: 不知這是否為液態模型?
推 pleasetoyou: 液體壓力可以控制泡泡體積???請教熱力學高手
→ kiesoIFRS: 即使泡泡蒸氣壓再大, 在液體裡面好像都不會破掉, 只會
→ kiesoIFRS: 不斷膨脹, 直到脫離液面.
→ kiesoIFRS: 沸騰時, 蒸氣壓>=所處的外在壓力, 泡泡才能形成
→ kiesoIFRS: 若溫度不變, 越往上移, 因為水壓變小, 所以泡泡會變大
→ kiesoIFRS: 這裡補充問一下...請問泡泡會上升, 是否因為泡泡下端的
→ kiesoIFRS: 水壓>泡泡上端的水壓....??
推 pleasetoyou: 蠻多疑點的,敝人不是熱力學高手,希望物理板能有發現
→ kiesoIFRS: 畢業以後, 很多理論問題都沒人能討論, 高手都在這邊,
→ kiesoIFRS: 這裡有很多高手, 只是可能會懶的回應就是了0rz....
→ kiesoIFRS: 剛google「浮力」, 泡泡會上升應該是壓力差沒錯...學校
→ kiesoIFRS: 以前教的都還回去啦!
推 OhMyAlex: 泡泡氣壓:Laplace pressure
推 OhMyAlex: 除非你的深海溫壓條件能讓空氣液化 不然吐出泡泡有什麼
→ OhMyAlex: 好難的?
推 pleasetoyou: 看不懂???這兩個條件怎麼解釋
推 OhMyAlex: 你們是不是把"泡泡"當成一種物質了啊? 泡泡就是在液體
→ OhMyAlex: 中的氣體(另一相) 跟油滴在水中的感覺差不多
→ OhMyAlex: 怎麼會有液體中"泡泡"會不會破掉的問題? 他只會"碎"成更
→ OhMyAlex: 小的泡泡 氣體的量不會變啊 除非你的壓力大到把氣體壓成
→ OhMyAlex: 液態 不然氣態的空氣在液體中就是泡泡啊 你嘴巴張開他就
→ OhMyAlex: 浮出來了
→ kiesoIFRS: 我認為深海水壓,大於吐出的空氣泡泡氣壓, 泡泡就吐不出
→ kiesoIFRS: 因為水壓把氣泡壓小了, 這不也能叫作把氣泡液化?
→ kiesoIFRS: 我還是認為這跟水蒸氣意思一樣吧
推 OhMyAlex: 只是泡泡會變小 還是泡泡
→ kiesoIFRS: 泡泡體積變小 變少的部份就是被氣化吧
→ kiesoIFRS: 如果泡泡壓力小於水壓 氣泡還會存在嗎?
→ kiesoIFRS: 還是會被氣化 泡泡體積等於零
→ kiesoIFRS: 如果泡泡壓力小於水壓, 泡泡還會存在的話, 那跟沸騰現
推 OhMyAlex: ...冒昧問一下 你有學過理想氣體方程式嗎?
→ kiesoIFRS: 象似有不符
→ kiesoIFRS: 有學過吧, 不過內容忘了
→ OhMyAlex: 去翻一下吧 這樣你就知道泡泡變小之後會怎麼樣
→ OhMyAlex: 然後水蒸氣泡泡跟水之間有相轉換 跟空氣泡泡不能相提並
→ kiesoIFRS: 我駑頓, 請您告訴我吧
→ OhMyAlex: 論 沒有"泡泡"這種東西 有的是裡面的氣體
→ OhMyAlex: 壓力和體積成反比 外壓大於內壓體積會被壓縮 此時內壓會
→ OhMyAlex: 逐漸上升知道內外壓平衡
→ kiesoIFRS: 可我記得氣體體積跟分子數成正比...
→ kiesoIFRS: 抱歉, 是指同溫同壓下, 分子數與體積成正比
→ kiesoIFRS: 多謝您的提點, 我再來想一下
→ kiesoIFRS: 所以您意思是, 還是能吐出空氣泡泡, 只是泡泡體積會變
→ kiesoIFRS: 小, 除非壓力夠大, 把空氣(假如吐出來的是空氣)液化,那
→ kiesoIFRS: 麼還是能吐出來, 只是吐出來的是藍色的液體空氣這樣嗎?
推 OhMyAlex: 理論上是這樣啦 只是在這壓力下應該沒人能去吐這空氣吧
→ kiesoIFRS: XD...因為先不考慮那些...
→ kiesoIFRS: 這樣看來..沸騰現象的泡泡產生原因, 不是那麼具一般性
→ kiesoIFRS: 差點就到處去一體適用了! 還是要再多思考~~
推 pleasetoyou: 看了以上板友,感想是一句話"勇猛果決"
→ pleasetoyou: 請想好再作定義,每個人都會lose,但是這不是求學態度
→ pleasetoyou: 我從早上看到現在,心得只有一點點
→ pleasetoyou: 大師級的教授,看了可會搖頭嘆氣
→ pleasetoyou: 錯就錯了,沒人會笑,咳~~~人非聖賢,誰能無過
→ pleasetoyou: 請想好再回覆,不然這是鬧版的行為
→ pleasetoyou: 坦白講,這是新奇的理論,連教授都沒研究過
→ pleasetoyou: 這是人文素養嗎?
→ pleasetoyou: 我可是想了很久,才有這一點心得,而且還出錯
→ pleasetoyou: Good night,期末考順利,有努力就夠了,有時間在討論
推 pengpengya: 理想氣體 PV=nRT  分子數不變 體積跟壓力成反比
→ pengpengya: 可以想成一個大房間跟小房間 塞50個人
→ pengpengya: 人越多越擠
→ pengpengya: 不對…房間越小越擠
→ pengpengya: 壓力就比較大 但是人還是一樣多的
→ pengpengya: 所以如果吐出的泡泡是空氣泡泡 壓力小於外壓
→ pengpengya: 那體積就會被外壓壓縮到可以抵抗外壓
推 pengpengya: 若該溫度下外壓大到與氣體的飽和蒸氣壓一樣大 那液體
→ pengpengya: 就會凝結
→ pengpengya: 至於飽和蒸汽壓怎麼定義 就跟熱力學有關…可以在wiki
→ pengpengya: 找 clapeyron equation跟clausius clapeyron equation
→ pengpengya: 裡面可以找到飽和蒸汽壓與沸點熔點的關係
推 pengpengya: 手機推文一直打錯= =
推 pengpengya: 該溫度下外壓大到與氣體飽和蒸汽壓一樣大 氣體就會凝
→ pengpengya: 結 也就是空氣液化（通常要好幾百atm才有可能）
推 pengpengya: 如果是沸騰產生的泡泡 這就跟動力學有關了
→ pengpengya: 熱力學討論的是平衡狀態（結果論） 動力學討論的是相
→ pengpengya: 變態過程（過程論）
推 chenbillups: 飽和蒸氣壓P=K=exp(-  H/kT) 外壓=Q=1/  Ω   G<0時
→ kiesoIFRS: 飽和蒸氣壓=外界大氣壓時, 飽和蒸氣壓無法再繼續升高,
→ kiesoIFRS: 但又持續加熱它, 所以就改成用相變化來抑制溫度的上升
→ kiesoIFRS: 不知這是否為一種解釋方法