蒸汽凝结

物质从气态变成液态的现象

物质从气态变成液态的现象叫凝结,也叫液化.水蒸气凝结有以下特点：一定压力下的水蒸气,必须降到该压力所对应的凝结温度才开始凝结成液体.这个凝结温度也就是液体沸点,压力降低,凝结温度随之降低,反之,则凝结温度升高。同时，在凝结温度下,水从水蒸气中不断吸收热量,则水蒸气可以不断凝结成水,并保持温度不变。

简介

凝结，是气体遇冷而变成液体，如水蒸气遇冷变成水。温度越低，凝结速度越快。它的逆过程称作蒸发。凝结属于液化形式中的一种，但不完全等于液化。凝结是一种相变，故在通常情况下发生的凝结，会伴随着物质的一些物理性质如密度、比热、声音在其中的传播速度等发生跃变。

如水在1个大气压和100℃时的摩尔体积是18.79×10－6米3/摩，而相应的水蒸气的摩尔体积是30.11×10－3米3/摩，即水的密度约为它的蒸汽的1,600倍。通过等温压缩不再能使气体液化的最低温度称为临界温度，与之相应的压强称作临界压强。

水蒸气的凝结

编辑

水蒸气在空气中凝结时，必须有如尘埃或带电粒子等组成的凝结核（见过冷），否则会形成过冷的或过饱和蒸汽。但一旦在其中吹入细微的尘粒或出现带电粒子时，则过饱和蒸汽中会很快地发生凝结。这就是说，凝结核对于形成云层是至关重要的。液化单位质量的蒸汽为同温度的液体所放出的热量称为该种物质的凝结热。显然，凝结热在数量上等于汽化热。如1千克水蒸气液化为水时的凝结热为539卡=2,253焦。

固体表面自由能是决定蒸汽在表面上冷凝呈滴状或膜状的最重要参数.同时,表面自由能的分布与滴状冷凝过程中初始液滴的核化中心密度、液滴尺寸等有着密切的联系.蒸汽在固体表面上冷凝呈滴状的必要条件是表面具有低表面能,即表面不被冷凝液所润湿.蒸汽在固体表面上冷凝方式的判据过去大多采用静态接触角。然而,接触角的测量受到多种因素(如环境温度、气液界面传质等)的影响。一般来讲,液体表面自由能随温度的增加而降低,所以在室温下测定的接触角要比在冷凝条件下测定的值高得多.例如,水蒸气常压下在聚四氟乙烯表面上冷凝时液滴的接触角约为88°,而室温下测定的值在108°左右.因此,用静态接触角来判断蒸汽的冷凝型态有很大的局限性。从固液界面和气液界面的相互作用关系着手对滴状冷凝过程中液滴的形状和长大规律的研究将是滴状冷凝传热的重要课题。采用量子化学中的扩展Huchel分子轨道理论计算了水、乙醇的内聚能以及它们与铜基离子注氮表面和铜基硬脂酸钡单分子膜的表面吸附能,当吸附能小于内聚能时冷凝将呈现滴状形态,反之为膜状冷凝.这种方法的计算量和某些参数的不确定性都很大,因此也影响了判别的准确性。

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