饱和蒸汽,是指饱和状态下的蒸汽,是由气体分子之间的热运动现象造成的
当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽,但最初只是湿饱和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的,干饱和之后继续加热则温度会上升,成为过热蒸汽。
查饱和蒸汽的焓值,需要通过熵焓表。但饱和蒸汽温度和压力是对应关系,因此只需监测两者之中任一个数据,然后根据熵焓表查出对应的焓值,乘以蒸汽量,就能计算饱和蒸汽的热量。而过热蒸汽的温度和压力关系不对应,要计算过热蒸汽的热量必需监测过热蒸汽的温度和压力两个数据,根据这两个数据才能查出对应焓值。
饱和温度
英文名称:saturation temperature 定义:饱和状态下液体和蒸气的温度。
饱和温度(saturation temperature)是指 液体和蒸气处于动态平衡状态即饱和状态时所具有的温度ts。饱和状态时,液体和蒸气的温度相等。饱和温度一定时,饱和压力也一定;反之,饱和压力一定时,饱和温度也一定。温度升高,会在新的温度下形成新的动态平衡状态。物质的某一饱和温度必对应于某一饱和压力。
具体释义
如果在一密闭的容器中未充满液体,则部分液体分子将进入上部空间,称为“蒸发”。随着空间内蒸气分子数目增加,它所产生的蒸气压力也提高,到一定的时候,空间内的蒸气分子数目不再增加,此时,离开液体的分子数与从空间返回液体的分子数达到了动态平衡,也叫达到了“饱和状态”。这时蒸气所产生的压力叫“饱和压力”。对同一种物质,饱和压力的高低与温度有关。温度越高,分子具有的能量越大,越容易脱离液体而气化,相应的饱和压力也越高。一定的温度,对应一定的饱和压力,二者不是独立的。因此,在饱和状态下,饱和压力所对应的温度也叫“饱和温度”。
与沸点关系
在气化阶段容器内的气液具有相同的温度。沸点与压力的关系,和饱和温度与饱和压力的关系相同。因此,沸点就等于同样压力下的饱和温度。二者虽然数值相等,但意义却不同。饱和温度是对于蒸发过程而言的,而沸点是对于沸腾过程。蒸发发生在气液交互的表面,而沸腾发生在液体内部具有气化核心的地方。所以二者的区别一定要把握清楚。把气液共存的状态叫处于饱和状态。对饱和蒸气继续加热,蒸气的温度才升高,超过饱和温度,叫过热蒸气。
与冷凝温度关系
冷凝过程是蒸发的反过程。对纯物质,冷凝温度也叫液化温度,它等于相同压力下的蒸发温度。饱和温度则可将二者统一起来。
冷凝温度是指物质状态由气态转变为液态的临界温度。不同的物质,冷凝温度也不同。对同一种物质来说,外界压力的变化也会导致冷凝温度的变化。一般来说,外界气压增加,冷凝温度也会升高,反之则会降低。
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