【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第七章物态的变化

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于4.186焦耳。另外这套老教材中的力的单位常用公斤，如今是不允许的，力是不能使用公斤为单位的。】  

§7-9未饱和汽

【01】如果在一定的空间里的汽还能够增多，也就是说它还没有达到饱和状态，那么这种汽就叫做未饱和汽。天气晴朗时，在屋里晾着的湿毛巾上的水会很快地蒸发掉，也就是说，屋里的水汽还能够继续增多，因此屋内的水汽是未饱和汽。

【02】未饱和汽的性质又是怎样的呢？它和饱和汽有什么不同呢？它是否遵循气体定律呢？怎样才能将未饱和汽变成饱和汽呢？

【03】下面我们就从实验着手来研究这些问题。

【04】首先在一个充有未饱和汽的密封容器里加入足够数量的液体，液体就会继续蒸发，使容器里汽的密度增大直到容器内充满饱和汽为止。这就是说在一定的温度下，饱和汽的密度大于未饱和汽的密度；同时，饱和汽的压强也必定大于未饱和汽的压强。

【05】接着再用图7·10(b)的仪器来做未饱和汽的压强和体积关系的实验。在水银面上没有出现液体时，管内液面上方的汽是未饱和汽。

【06】保持温度不变，并降低右管使未饱和汽的体积增大，那么左右两管水银面的高度差就变大，这表示在一定的温度下，未饱和汽的压强随着体积的变大而减小。当举高右管以使汽的体积缩小，则两管水银面的高度差也变小，这表示未饱和汽的压强增加了。详细记下相对应的压强和体积的数值，并根据数值作出温度不变时未饱和汽的压强和体积图线（图7·15）。从图中可以看到 AB 部分是等温曲线，这说明未饱和汽近似地遵循玻意耳－马略特定律。

【07】继续提高右管到一定程度时，我们会看到，水银面上出现了液体，这表示原来的未饱和汽现在已经变成饱和汽了。由此可见，在温度不变时，如果增加对未饱和汽的压强，同时减小它的体积，那么它的密度就要随着而增加。当压强大到一定的程度时，未饱和汽就要变成饱和汽。

【08】如果再继续升高右管以减小汽的体积，那么我们就会看到水银面上的乙醚量越来越多，而两水银面的高度差却没有变化，如图中 BC 部分。这就是前面所讲的饱和汽压跟体积没有关系，它不遵守玻意耳－马略特定律。到 C 点时全部汽都被液化了，图中 CD 部分表示尽管对液体施加很大的压强，它的体积却发生很小的变化，这是液体的性质。

【09】这个实验不仅使我们清楚地了解到未饱和汽和饱和汽在压强和体积关系上的区别，同时也知道在一定的温度下，增加压强和减小体积，可以使未饱和汽变为饱和汽。

【10】最后再用图7·13的仪器来做未饱和汽压和温度关系的实验。保持未饱和汽的体积不变，并且改变粗管里热水的温度，于是可以看到：它的压强是近似均匀地随着温度的升高而增加，遵循着查理定律。

【11】如果在管里灌有冷水，使未饱和汽的温度降低，那么当温度降到一定的程度时，就会看到水银面上有液体出现，这时原来的未饱和汽已经变成为饱和汽了。

【12】这就告诉我们，温度越低，饱和汽的密度也越小，某一密度的汽，在高温时是未饱和汽，在较低温度下却成为饱和汽了。所以当我们保持一定量的未饱和汽的体积不变（即密度不变），而使它的温度降到某一数值时，处于原来温度下的未饱和汽就可能变成了这一温度下的饱和汽了。

【13】从这时开始，如果继续降低左管的温度就会看到汽的压强很快地下降，这和前面所讲的饱和汽的性质相同。它不遵循查理定律。

【14】现在我们又知道了饱和汽和未饱和汽在温度变化时的区别，在保持一定的体积和密度时，温度降低可以使未饱和汽变成饱和汽。

【15】从上面的研究中，我们可以得到这样两个结论：

1、有关未饱和汽的性质

【16】未饱和汽跟实际气体一样，它的压强、体积跟温度的相互关系近似地遵循理想气体的定律，并且离饱和状态愈远，它与气体定律就符合得越好。而饱和汽的体积、压强、温度变化是完全不遵循理想气体定律的，这也就是未饱和汽和饱和汽在性质上不同的地方。

2、把未饱和汽变成饱和汽的方法

【17】可以用增加汽的压强（减小它的体积），或降低汽的温度使未饱和汽变成饱和汽。反过来，也可以用减小汽的压强（增加它的体积），或增高汽的温度，把饱和汽变成未饱和汽。

习题7-9

1、饱和汽，饱和汽密度和饱和汽压的意义各是什么？

2、试用分子运动论来说明饱和汽的分子运动情况。

3、在同一温度下，饱和汽的压强为什么比未饱和汽的压强大？

4、在一定的温度下，当饱和汽的体积改变时，它的压强为什么保持不变？

5、怎样用分子运动论来解释饱和汽随着温度的升高而增大的现象？

6、一个有活塞的密闭容器内盛有饱和汽与少量的水。

(1)如果温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内将发生什么变化？压强会发生变化吗？

(2)如果温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内又将发生什么变化？压强怎样？

(3)如果不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内将发生什么变化？压强怎样？

(4)如果不移动活塞而将容器放在致冷剂里，容器内将发生什么变化？压强怎样？

7、未饱和汽具有什么特征？怎样才能使未饱和汽变成饱和汽？ 

8、在降低未饱和汽的温度时，如果改变它的体积而保持它的压强不变，能不能使它变成饱和汽？为什么？