三、把未饱和汽变为饱和汽

把未饱和汽空为饱和汽的方法 在一定温度下,饱和汽的密度大于未饱和汽的密度。在保持温度不变的情况下,用增大压强的办法来减小未饱和汽的体积,增大它的密度,直到增至等于该温度下饱和汽的密度时, 未饱和汽就成了饱和汽。这时进一步减小汽的体积,就能使饱和汽凝结成液体。

饱和汽的密度还跟温度有关系。温度高时,饱和汽的密度大;温度低时,饱和汽的密度小。在较高温度下由于密度小而未达到饱和的未饱和汽, 在保持体积不变的情况下,降低它的温度,直到降至未饱和汽的密度等于该温度下饱和汽的密度时,未饱和汽就成了饱和汽。如果继续降低温度, 饱和汽就会凝结成液体。

临界温度 利用增大压强和降低温度的方法可以把未饱和汽变成饱和汽,从而使它变为液体。用这种方法是否能使所有的气体液化呢?

19 世纪法拉第和其他一些科学家们在这方面进行了大量的工作。他们运用增大压强和冷却的办法,把许多气体都液化了,其中有氨、氯、二氧化硫、氯化氢、硫化氢、二氧化碳等。但研究发现,有几种气体,例如氧、氢、氮等,一直不能被液化。当时便以为这些气体是不能液化的所谓“永久气体”。

后来,进一步的研究表明,各种气体都有一个特殊的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强也不能使气体液化。这个温度叫做临界温度。氧、氢、氮等气体所以没有被液化,就是因为它们的临界温度很低,当时的低温技术尚未获得这样低的温度。于是科学家们更努力提高低温技术, 结果在 20 世纪初,所有的气体都被液化了。最后一个被液化的气体是氦,

它于 1908 年被液化,后来,在高于 25 个大气压的压强下还被凝固成了固态。