【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。

第七章物態(tài)的變化

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！??

§7-9未飽和汽

【01】如果在一定的空間里的汽還能夠增多，也就是說它還沒有達(dá)到飽和狀態(tài)，那么這種汽就叫做未飽和汽。天氣晴朗時(shí)，在屋里晾著的濕毛巾上的水會很快地蒸發(fā)掉，也就是說，屋里的水汽還能夠繼續(xù)增多，因此屋內(nèi)的水汽是未飽和汽。

【02】未飽和汽的性質(zhì)又是怎樣的呢？它和飽和汽有什么不同呢？它是否遵循氣體定律呢？怎樣才能將未飽和汽變成飽和汽呢？

【03】下面我們就從實(shí)驗(yàn)著手來研究這些問題。

【04】首先在一個(gè)充有未飽和汽的密封容器里加入足夠數(shù)量的液體，液體就會繼續(xù)蒸發(fā)，使容器里汽的密度增大直到容器內(nèi)充滿飽和汽為止。這就是說在一定的溫度下，飽和汽的密度大于未飽和汽的密度；同時(shí)，飽和汽的壓強(qiáng)也必定大于未飽和汽的壓強(qiáng)。

【05】接著再用圖7·10(b)的儀器來做未飽和汽的壓強(qiáng)和體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。在水銀面上沒有出現(xiàn)液體時(shí)，管內(nèi)液面上方的汽是未飽和汽。

【06】保持溫度不變，并降低右管使未飽和汽的體積增大，那么左右兩管水銀面的高度差就變大，這表示在一定的溫度下，未飽和汽的壓強(qiáng)隨著體積的變大而減小。當(dāng)舉高右管以使汽的體積縮小，則兩管水銀面的高度差也變小，這表示未飽和汽的壓強(qiáng)增加了。詳細(xì)記下相對應(yīng)的壓強(qiáng)和體積的數(shù)值，并根據(jù)數(shù)值作出溫度不變時(shí)未飽和汽的壓強(qiáng)和體積圖線（圖7·15）。從圖中可以看到 AB 部分是等溫曲線，這說明未飽和汽近似地遵循玻意耳－馬略特定律。

【07】繼續(xù)提高右管到一定程度時(shí)，我們會看到，水銀面上出現(xiàn)了液體，這表示原來的未飽和汽現(xiàn)在已經(jīng)變成飽和汽了。由此可見，在溫度不變時(shí)，如果增加對未飽和汽的壓強(qiáng)，同時(shí)減小它的體積，那么它的密度就要隨著而增加。當(dāng)壓強(qiáng)大到一定的程度時(shí)，未飽和汽就要變成飽和汽。

【08】如果再繼續(xù)升高右管以減小汽的體積，那么我們就會看到水銀面上的乙醚量越來越多，而兩水銀面的高度差卻沒有變化，如圖中 BC 部分。這就是前面所講的飽和汽壓跟體積沒有關(guān)系，它不遵守玻意耳－馬略特定律。到 C 點(diǎn)時(shí)全部汽都被液化了，圖中 CD 部分表示盡管對液體施加很大的壓強(qiáng)，它的體積卻發(fā)生很小的變化，這是液體的性質(zhì)。

【09】這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅使我們清楚地了解到未飽和汽和飽和汽在壓強(qiáng)和體積關(guān)系上的區(qū)別，同時(shí)也知道在一定的溫度下，增加壓強(qiáng)和減小體積，可以使未飽和汽變?yōu)轱柡推?/p>

【10】最后再用圖7·13的儀器來做未飽和汽壓和溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。保持未飽和汽的體積不變，并且改變粗管里熱水的溫度，于是可以看到：它的壓強(qiáng)是近似均勻地隨著溫度的升高而增加，遵循著查理定律。

【11】如果在管里灌有冷水，使未飽和汽的溫度降低，那么當(dāng)溫度降到一定的程度時(shí)，就會看到水銀面上有液體出現(xiàn)，這時(shí)原來的未飽和汽已經(jīng)變成為飽和汽了。

【12】這就告訴我們，溫度越低，飽和汽的密度也越小，某一密度的汽，在高溫時(shí)是未飽和汽，在較低溫度下卻成為飽和汽了。所以當(dāng)我們保持一定量的未飽和汽的體積不變（即密度不變），而使它的溫度降到某一數(shù)值時(shí)，處于原來溫度下的未飽和汽就可能變成了這一溫度下的飽和汽了。

【13】從這時(shí)開始，如果繼續(xù)降低左管的溫度就會看到汽的壓強(qiáng)很快地下降，這和前面所講的飽和汽的性質(zhì)相同。它不遵循查理定律。

【14】現(xiàn)在我們又知道了飽和汽和未飽和汽在溫度變化時(shí)的區(qū)別，在保持一定的體積和密度時(shí)，溫度降低可以使未飽和汽變成飽和汽。

【15】從上面的研究中，我們可以得到這樣兩個(gè)結(jié)論：

1、有關(guān)未飽和汽的性質(zhì)

【16】未飽和汽跟實(shí)際氣體一樣，它的壓強(qiáng)、體積跟溫度的相互關(guān)系近似地遵循理想氣體的定律，并且離飽和狀態(tài)愈遠(yuǎn)，它與氣體定律就符合得越好。而飽和汽的體積、壓強(qiáng)、溫度變化是完全不遵循理想氣體定律的，這也就是未飽和汽和飽和汽在性質(zhì)上不同的地方。

2、把未飽和汽變成飽和汽的方法

【17】可以用增加汽的壓強(qiáng)（減小它的體積），或降低汽的溫度使未飽和汽變成飽和汽。反過來，也可以用減小汽的壓強(qiáng)（增加它的體積），或增高汽的溫度，把飽和汽變成未飽和汽。

習(xí)題7-9

1、飽和汽，飽和汽密度和飽和汽壓的意義各是什么？

2、試用分子運(yùn)動論來說明飽和汽的分子運(yùn)動情況。

3、在同一溫度下，飽和汽的壓強(qiáng)為什么比未飽和汽的壓強(qiáng)大？

4、在一定的溫度下，當(dāng)飽和汽的體積改變時(shí)，它的壓強(qiáng)為什么保持不變？

5、怎樣用分子運(yùn)動論來解釋飽和汽隨著溫度的升高而增大的現(xiàn)象？

6、一個(gè)有活塞的密閉容器內(nèi)盛有飽和汽與少量的水。

(1)如果溫度保持不變，慢慢地推進(jìn)活塞，容器內(nèi)將發(fā)生什么變化？壓強(qiáng)會發(fā)生變化嗎？

(2)如果溫度保持不變，慢慢地拉出活塞，容器內(nèi)又將發(fā)生什么變化？壓強(qiáng)怎樣？

(3)如果不移動活塞而將容器放在沸水中，容器內(nèi)將發(fā)生什么變化？壓強(qiáng)怎樣？

(4)如果不移動活塞而將容器放在致冷劑里，容器內(nèi)將發(fā)生什么變化？壓強(qiáng)怎樣？

7、未飽和汽具有什么特征？怎樣才能使未飽和汽變成飽和汽？?

8、在降低未飽和汽的溫度時(shí)，如果改變它的體積而保持它的壓強(qiáng)不變，能不能使它變成飽和汽？為什么？