浅议物理化学原理在解释日常生活现象中应用

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1、浅议物理化学原理在解释日常生活现象中应用摘要：物理化学和我们生活密切相关，本文就物理化学表面现象的这一章节的理论原理，结合日常现象来进行简单的分析，有助于我们从理论上理解一些日常现象，更有助于我们认识这个千变万化的自然界普遍存在的规律。关键词：表面能；附加压力；蒸气压物理化学又称为理论化学，是化学学科的分支之一，它和我们的生活密切相关，我们生活中出现的很多现象都可以通过物理化学原理来予以解释。例如早晨的露珠为什么呈现球形？一种液体能否在另一种液体表面铺展？固体能否被润湿？把毛细管插入到水中，毛细管内液面是凹液面，并且液面高于外面液面，而插入到水银中确实凸面，并且低于外液面？将水撒到桌面上

2、，用一个玻璃罩罩住，过一段时间发现小水珠消失，大水珠变大？天上云层很好，为什么不下雨？人工降雨的原理到底是什么？等等这些日常生活现象都与物理化学密切相关，下面我们就通过物理化学原理来予以解释。一、通过表面能或比表面积吉布斯自由能来解释我们知道，能量越低越稳定，自然界的一切物质都应该遵循这样的法则。早晨看到的露珠呈现球形，我们可以通过表面吉布斯自由能来解释：表面吉布斯自由能G等于比表面吉布斯自由能(或表面张力)o与表面积A的乘积，即G=oXA,当A比较大的时候，体系的表面能较高，体系不稳定，而水是一个单组份体系，比表面吉布斯自由能是定值,故只能通过改变表面积来降低表面能，而对相同体积的水来

3、说，在其他条件不变时，呈现球形时表面积最小，也就是表面能最低，故我们看到的露珠呈现为球形。二、通过拉普拉斯公式来解释拉普拉斯公式告诉我们，曲面的内外压强不相等，内外的压强差称之为附加压力，用ps表示，ps二p内一p外，ps的大小与曲面的半径r和表面张力有关，附加压力的方向总是指向曲率中心，公式可表示为：ps=o(l/rl+l/r2)o当我们将毛细管插入水中时，由于形成的液面为凹液面，附加压力的方向向上，故对液面有向上的力作用而导致液面高于外液面。同理，当将毛细管插入水银时，形成的液面为凸面,附加压力向下，所以液面低于外液面。三、通过开尔文公式来解释开尔文对微小液滴在一定温度和压力下的饱和

4、蒸气压进行了研究，总结出了开尔文公式：In(pr/pO)=2oM/RTpr,公式中pr为微小液滴的饱和蒸气压，pO为平液面的饱和蒸气压，M为液体的分子量，r为小液滴的半径,P为液体密度，。为液体的表面张力。从公式可以看出，液滴的半径越小，其上方的饱和蒸气压越大。当我们将水洒在饱和桌面上时，用玻璃罩罩住，由于小液滴的饱和蒸气压大，大液滴的饱和蒸气压小，玻璃罩内的蒸气压相对小液滴来说是不饱和的，故小液滴会不断的蒸发，而相对于大液滴来说是过饱和的，故会不断的在大液滴表面凝结，最终小液滴消失，大液滴更大。为什么天上有云有时却不下雨？人工降雨又是什么原理呢？下面我们来分析一下，假云层中水蒸气的压强

5、为p,小液滴的饱和蒸气压为pr,当ppr时，对小液滴而言是过饱和的，水蒸气会不断的在液滴表面凝聚，当液滴生长到一定大小时，悬浮不住而坠落就行成雨。人工降雨就是向云层中撒入碘化银或者干冰，引入晶核，从而使p>pr,同时降低周围温度加速冷凝，促使其形成较大的水珠而坠落下来。总之，物理化学非常重要，它和我们生活密不可分，现实生活中的种种现象，都可以通过物理化学原理来予以解释，因此将物理化学原理应用于解释日常生活，有助于我们更好的掌握物理化学的知识，而物理化学原理在解释日常生活现象的同时，有助于我们更好的了解我们生活的世界。