为什么空气中有水蒸汽?

问题描述:

为什么空气中有水蒸汽?
水蒸气的凝点是100摄氏度,所以茶壶烧水时水蒸气一到空气中就变成了看得见的小水珠,那空气中怎么会有水蒸气呢?那我们从冰箱里拿出冰水,一忽儿空气中的水蒸气凝在了杯壁上又是怎么回事?
还有,蒸发为什么在任何情况下都能进行?蒸发必须吸热,但假如水和周围环境温度一样呢?还能吸热吗?

水蒸气的来源太多了:动物的呼吸,植物的蒸腾作用,江河湖海的蒸发,人类工业的排放,生活用水的蒸发,太多了.
空气里有水蒸气,标况下液化温度是摄氏100摄氏度(约为373.15K).冰箱里的物体温度很低,水蒸气碰到他们就液化了.放热熵减的物理变化也就是说低于100摄氏度水就液化了,空气没有这么高温度吧?液体的汽化不一定非要到达沸点,例如水的蒸发,常温下就可以进行,但只能发生在液面处。
空气中的水蒸气为什么温度低于100摄氏度不液化?因为液化是一个熵减反应,而根据热力学第三定律,自然界中一切自发过程都有熵增趋势,因此熵变是使得水蒸气不能液化的一个根本原因
另外,水蒸气扩散到空气里,分子之间的距离远远超过了分子半径的20倍,完全可以认为分子之间不存在相互作用力。没有相互作用力,分子当然不会聚合在一起形成液体。