题目
弯曲液面的饱和蒸气压总是大于同温度下平面液体的饱和蒸气压。A. 正确B. 错误
弯曲液面的饱和蒸气压总是大于同温度下平面液体的饱和蒸气压。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查弯曲液面与平面液面的饱和蒸气压关系,需理解曲率对蒸气压的影响。
核心思路:弯曲液面的蒸气压与曲率半径有关。凹面(如液体在细管中被拉高)的蒸气压低于平面液面,而凸面(如液体不润湿容器壁)的蒸气压可能高于平面液面。题目中“总是”一词表明结论需适用于所有弯曲液面,但实际情况并非如此。
破题关键:明确弯曲液面的蒸气压变化与曲率方向(凹/凸)相关,而非所有弯曲液面蒸气压均增大。
根据开尔文公式,弯曲液面的饱和蒸气压 $P$ 与平面液面的蒸气压 $P_0$ 满足关系:
$P = P_0 \exp\left(\frac{2\gamma}{R \rho T}\right)$
其中:
- $\gamma$ 为表面张力,
- $R$ 为曲率半径,
- $\rho$ 为液体密度,
- $T$ 为温度。
关键结论:
- 凹面(如液体在细管中形成凹形液面):曲率半径 $R$ 较小,指数项较大,导致 $P < P_0$。
- 凸面(如液体不润湿容器壁形成凸形液面):曲率半径 $R$ 较大,指数项较小,可能导致 $P > P_0$。
因此,弯曲液面的蒸气压是否大于平面液面,取决于液面的弯曲方向。题目中“总是”表述错误。