蒸气压

蒸汽压（或美国以外的英语国家的蒸汽压；参见拼写差异）或平衡蒸汽压定义为蒸汽在给定温度下与其凝聚相（固体或液体）处于热力学平衡时所施加的压力 一个封闭的系统。 平衡蒸气压是液体蒸发率的指标。 它与颗粒从液体（或固体）中逸出的趋势有关。 在常温下具有高蒸气压的物质通常被称为挥发性物质。 存在于液体表面上方的蒸汽所表现出的压力称为蒸汽压。 随着液体温度的升高，其分子的动能也会增加。 随着分子动能的增加，转变成蒸汽的分子数量也增加，从而增加蒸汽压。

根据 Clausius–Clapeyron 关系，任何物质的蒸气压都会随温度非线性增加。 液体的大气压沸点（也称为标准沸点）是蒸气压等于环境大气压时的温度。 随着该温度的任何增量增加，蒸气压变得足以克服大气压力并提升液体以在物质内部形成蒸气泡。 由于流体压力较高，液体中较深的气泡形成需要较高的温度，因为随着深度的增加，流体压力会增加到高于大气压力。 在较浅的深度更重要的是开始形成气泡所需的较高温度。 气泡壁的表面张力导致非常小的初始气泡中的超压。

混合物中单个组分对系统总压力的贡献的蒸气压称为分压。 例如，海平面上的空气在 20°C 时被水蒸气饱和，其分压约为 2.3 kPa 水、78 kPa 氮气、21 kPa 氧气和 0.9 kPa 氩气，总计 102.2 kPa，构成基础 对于标准大气压。

蒸气压以标准压力单位测量。 国际单位制 (SI) 将压力视为具有单位面积力量纲的派生单位，并将帕斯卡 (Pa) 指定为其标准单位。 一帕斯卡等于一牛顿每平方米（N·m−2 或 kg·m−1·s−2）。

对于 1 到 200 kPa 之间的常见压力，蒸气压的实验测量是一个简单的过程。 最准确的结果是在物质的沸点附近获得的，小于 1kPa 的测量结果会产生较大误差。 程序通常包括纯化测试物质，将其隔离在容器中，排空任何外来气体，然后测量容器中物质气相在不同温度下的平衡压力。 当注意确保整个物质及其蒸气处于规定温度时，可以获得更好的准确性。 这通常是通过将密封区域浸没在液体浴中来完成的，就像使用等压镜一样。

可以使用克努森积液池法测量非常低的固体蒸气压。

在医学方面，蒸气压有时以其他单位表示，特别是毫米汞柱 (mmHg)。 这对于挥发性麻醉剂很重要，大多数麻醉剂在体温下是液体，但蒸气压相对较高。

安托万方程是纯液体或固体物质的蒸气压与温度之间关系的实用数学表达式。 它是通过曲线拟合获得的，适用于蒸汽压力通常随温度增加和凹陷的事实。 方程的基本形式是：

log ⁡ P = A − B C + T {\displaystyle \log P=A-{\frac {B}{C+T}}}

它可以转化为这种温度显式形式：

T = B A − log ⁡ P − C {\displaystyle T={\frac {B}{A-\log P}}-C}

在哪里：

• P {\displaystyle P} 是物质的xxx蒸气压
• T {\displaystyle T} 是物质的温度
• A {\displaystyle A} , B {\displaystyle B} 和 C {\displaystyle C} 是特定于物质的系数（即常量或参数）
• log {\displaystyle \log } 通常是 log 10 {\displaystyle \log _{10}} 或 log e {\displaystyle \log _{e}}

有时使用只有两个系数的方程的更简单形式：

log ⁡ P = A − B T {\displaystyle \log P=A-{\frac {B}{T}}}

可以转换为：

T = B A − log ⁡ P {\displaystyle T={\frac {B}{A-\log P}}}

同一物质的升华和蒸发具有不同的安托万系数集，混合物中的成分也是如此。