根據克拉伯龍方程公式P 0V=nRT 得水蒸氣在T K時單位體積內的水蒸氣的分子的量 a= n V = P0V RT V = P0 RT ① 單位體積內分子的個數:N=N a?a ② 空氣分子視為以各自的速度運動的剛性小球,在該的假設條件下,單位時間內能夠與液麵相撞的小球的數量可以認為是水的凝結速率,該速率等於水的蒸發速率. 選取以液麵為底面積的邊長L=1m立方體空氣柱為研究物件,以垂直液麵的方向為X軸建立座標系,則由於要研究的水蒸氣的數目巨大,沿各個方向運動的粒子的數目近似相同,所以有近似 1 6 N的水分子是向著水面運動的, 所以向著水面運動的分子全部落入水中的時間: t= 1 . v ③ 又有題目知:平均速率與氣體的熱力學溫度的平方根成正比,即: . v ∝ T =k T ④ 所以單位時間內落入水面的分子的數目: n0= 1 6 N t = 1 6 N? . v = 1 6 N?k T 已知水在14℃(287K)時的飽和蒸氣壓為12.0mmHg.在100℃(373K)時的飽和蒸汽壓是760.0mmHg. 所以: n100 n14 = 1 6 N100?k T100 1 6 N14?k T14 = Na?a100? T100 Na?a14? T14 = P100 RT100 ? T100 P14 RT14 T14 = P100 P14 ? T14 T100 = 760.0 12.0 ? 287 373 = 55.55 1 答:單位時間內透過單位面積水面的蒸發變成水蒸氣分子之比 n100 n14 等於55.55.
根據克拉伯龍方程公式P 0V=nRT 得水蒸氣在T K時單位體積內的水蒸氣的分子的量 a= n V = P0V RT V = P0 RT ① 單位體積內分子的個數:N=N a?a ② 空氣分子視為以各自的速度運動的剛性小球,在該的假設條件下,單位時間內能夠與液麵相撞的小球的數量可以認為是水的凝結速率,該速率等於水的蒸發速率. 選取以液麵為底面積的邊長L=1m立方體空氣柱為研究物件,以垂直液麵的方向為X軸建立座標系,則由於要研究的水蒸氣的數目巨大,沿各個方向運動的粒子的數目近似相同,所以有近似 1 6 N的水分子是向著水面運動的, 所以向著水面運動的分子全部落入水中的時間: t= 1 . v ③ 又有題目知:平均速率與氣體的熱力學溫度的平方根成正比,即: . v ∝ T =k T ④ 所以單位時間內落入水面的分子的數目: n0= 1 6 N t = 1 6 N? . v = 1 6 N?k T 已知水在14℃(287K)時的飽和蒸氣壓為12.0mmHg.在100℃(373K)時的飽和蒸汽壓是760.0mmHg. 所以: n100 n14 = 1 6 N100?k T100 1 6 N14?k T14 = Na?a100? T100 Na?a14? T14 = P100 RT100 ? T100 P14 RT14 T14 = P100 P14 ? T14 T100 = 760.0 12.0 ? 287 373 = 55.55 1 答:單位時間內透過單位面積水面的蒸發變成水蒸氣分子之比 n100 n14 等於55.55.