题目
T温度下过冷纯液体的压力P()A. >Ps(T)B. =Ps(T)C.
T温度下过冷纯液体的压力P()
A. >Ps(T)
B. =Ps(T)
C. < Ps(T)
题目解答
答案
A. >Ps(T)
解析
考查要点:本题主要考查学生对过冷液体相平衡压力的理解,涉及相平衡条件及过冷现象的物理本质。
解题核心思路:
- 过冷现象的本质是液体处于亚稳态,未发生凝固。
- 固液平衡压力$P_s(T)$是温度$T$下固液两相平衡的临界压力。
- 当液体过冷时,系统偏离平衡态,需通过压力调整维持液相稳定。
破题关键点:
- 压力与相平衡关系:若液体在温度$T$下未凝固(过冷),说明其实际压力$P$必须高于平衡压力$P_s(T)$,否则会自发凝固。
过冷液体的亚稳态特性:
在温度$T$下,纯液体的固液平衡压力为$P_s(T)$。若液体温度等于$T$但未凝固(过冷),说明系统处于亚稳态。此时,液体的实际压力$P$必须高于$P_s(T)$,否则会触发凝固过程。
物理机制:
- 平衡条件破坏:若$P = P_s(T)$,液体应凝固为固体。
- 压力补偿:过冷液体通过提高压力抑制凝固,维持液相,因此$P > P_s(T)$。