二、饱和汽与饱和汽压

饱和汽与未饱和汽 装在敞口容器里的液体，蒸发出来的汽分子能够分散到周围空间里去，所以过一段时间液体会全部蒸发完。盛在密闭容器里的液体，即使过很长时间，也不会蒸发完，这是什么原因呢？

原来在容器中的液面上同时进行着两种相反的过程：一方面分子从液面飞出来，另一方面液面上的汽分子又撞到液面上，会回到液体中去（图16-1）。在密闭的容器中，随着液体的不断蒸发，液面上汽的密度不断增大，回到液体中的分子数也逐渐增多。最后，当汽的密度增大到一定程度时，就会达到这样的状态：在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数。这时汽的密度不再增大，液体不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，没有达到炮和状态的汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，未饱和汽的密度小于饱和汽的密度。

饱和汽压 某种液体的饱和汽所具有的压强，叫做这种液体的饱和汽压。

实验表明，在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的。挥发性大的液体，饱和汽压大。例如，20℃时，乙醚的饱和汽压为 5.87×104 帕，水为 2.34×103 帕。水银的饱和汽压很小，20℃时仅为 1.60×10-1 帕， 所以水银气压计水银柱上方的空间可以认为是真空。

实验表明，饱和汽压随温度的升高而增大。这是由两方面的原因引起的。一个原因是温度升高时，液体里能量较大的分子增多，单位时间内从液面飞出的分子也增多，致使饱和汽的密度增大，因而压强增大。另一个原因是温度升高时，汽分子热运动的平均速率增大，这也使得压强增大。饱和汽压跟体积的关系 现在我们用实验来研究饱和汽压跟体积的

关系。象图 16-2 那样，把水银倒在一个深的容器里，再把装满水银的玻璃管倒立在这个容器中。向玻璃管里移入一些乙醚，使乙醚蒸发后水银面上还留有少量液态乙醚。这时管内乙醚的饱和汽压等于 p0-ph（图 16-2 甲）， 其中 p0 是大气压强。

现在把管子往上提高一些，使水银面上乙醚汽的体积增大（图 16-2 乙）。可以看到，水银面上的液态乙醚减少了，但是管里水银柱的高度还跟原来一样。这表明，在温度不变的情况下，体积增大时饱和汽压不改变。

把提高的管子放下一些，使乙醚汽的体积减小（图 16-2 丙）。这时水银面上的液态乙醚增多，但是管中水银柱的高度仍保持不变。这表明，在温度不变的情况下，体积减小时饱和汽压也不改变。

实验表明，在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化。这可作如下的解释：当体积增大时，容器中汽的密度减小，原来的饱和汽变成了未饱和汽，于是液体继续蒸发，直到未饱和汽成为饱和汽为止；由于温度没有改变，饱和汽的密度跟原来的一样，汽分子热运动的平均速率也跟原来一样，所以压强不改变。体积减小时，容器中汽的密度增大，回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数，于是一部分汽变成液体，直到汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止；由于温度跟原来相同， 饱和汽的密度不变，汽分子热运动的平均速率也跟原来相同，所以压强也不改变。

饱和汽的压强只与温度有关，与体积没有关系，因此，第十五章讲的理想气体定律对饱和汽完全不适用，而未饱和汽近似地遵守理想气体定律。