问答题 请说明以下说法或现象的基本原理:(1) 人工降雨;(2) 蒸馏时加沸石;(3) 毛细管凝结;(4) 松土的水土保持作用;(5) 过饱和溶液、过饱和蒸气、过冷液体、过热液体等亚稳定状态。
【正确答案】(1) 提供凝结中心,使开始形成的液滴就具有较大的半径,从而降低小液滴的饱和蒸气压,使水蒸气较易凝结,减小蒸气的过饱和现象。
   (2) 沸石孔中的储气使沸腾之初即形成较大的气泡,气泡(凹液面)一开始产生即有较大的蒸气压,较小的附加压力,避免暴沸。
   (3) 水在毛细管中形成凹液面,且具有较小的曲率半径,其饱和蒸气压较平面水的低,对于平面液态水不饱和的水蒸气,对于毛细管中的凹液面可能过饱和,故在平面水上不能凝结的水蒸气能够凝结成毛细管中的凹面水。这也是硅胶作为干燥剂的原理。
   (4) 松土破坏了微孔可能产生的毛细现象,有效地防止水的蒸发流失。
   (5) 亚稳定状态的存在是由于新相形成的初始阶段困难:过饱和溶液在析出溶质晶体的开始阶段晶粒很小,“过饱和”是对大晶粒而言,但小晶粒溶解度较大,溶液对初始形成的小晶粒溶质可能是不饱和的,故溶质不能析出,溶液以亚稳状态存在;过饱和蒸气是由于蒸气开始凝结时形成很小的液滴,蒸气压较平液面大,故对平面液体过饱和的蒸气,对小液滴可能不饱和,不能凝结成小液滴:过冷液体存在是因为小颗粒固体蒸气压比大颗粒固体的大,液体变为固体要经过形成小颗粒的阶段,这一阶段的蒸气压对大颗粒固体过饱和,但对小颗粒却不饱和,不能产生小颗粒固体;过热液体的形成机制较复杂,但除了有附加压力的原因外,也有凹液面内的蒸气压较低从而必须在较高温度下才能达到与外压相等状态的原因,从而以亚稳定状态存在。
【答案解析】