汽化

汽化

中文名 汽化
领域 物理学
简单定义 物质从液态变为气态的相变过程
蒸发定义 蒸发是在液体表面发生的汽化现象
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汽化过程

为维持温度恒定下的汽化系统必须吸热,这就是汽化热。汽化分子越来越多的同时,发生部分蒸气分子重新凝结为液体的逆过程,凝结分子的数目与气化分子数目成逐步相同,故在温度恒定的密闭容器中,经过一定的时间必将建立起一种平衡状态,此时单位时间里离开液体的汽化分子数目等于凝结分子的数目,无论液体还是蒸气的量保持恒定不变。此时的压强就是饱和蒸气压。不难想象,温度越高,液体中能汽化的分子越多,建立平衡所需的蒸气数密度也越大,故饱和蒸气压随系统温度的升高而增长。

汽化形式

汽化汽化汽化有蒸发和沸腾两种形式[2],蒸发是温度低于沸点时发生在液体表面的汽化过程。蒸发现象在任何温度下都能发生。夏天温度高,水能蒸发,冬天温度低,水也能蒸发。所以蒸发是液体在任何温度下都能发生,并非是只在液体表面发生的汽化现象。温度越高,82水的汽化和液化实验器情况。当气压上升,物体的沸点则相应上升;反之,当气压下降,物体的沸点则相应下降。蒸发越快,表面积加大、通风好也有利于蒸发。沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈汽化过程[3]

蒸发

物理学上,把只在“液体”表面发生的汽化现象叫做蒸发,蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时需要吸热。动能较大的液体分子能摆脱其他液体分子吸引,溢出液面。故温度越高,蒸发越快,此外表面积加大、通风好也有利蒸发。蒸发过程的汽化热叫蒸发热,与温度有关。蒸发的逆过程是液化,即气相转变为液相。当两种过程达到动态平衡时,气液两相平衡共存,此时的蒸气叫饱和蒸气,其压力叫饱和蒸气压。对同一物质,饱和蒸气压随温度升高而增大,在p-T图上其间的关系叫汽化曲线。汽化曲线是气、液两相的分界线,曲线上各点表示气、液两相平衡共存的各个状态。

沸腾

沸腾是在同一温度下液体表面和内部同时进行的剧烈汽化现象,液体沸腾时需要吸热(液体沸腾时的温度叫做沸点,在标准的大气压下,水的沸点是100℃)。每种液体仅当温度升高到一定值——达到沸点时,且要继续吸热才会沸腾。通常,液体内部和器壁上总有许多小气泡,其中的蒸气处于饱和状态。随着温度上升,小气泡中的饱和蒸气压相应增加,气泡不断胀大。当饱和蒸气压增加到与外界压力相同时,气泡骤然胀大,在浮力作用下迅速上升到液面并放出蒸气。(沸腾前气泡由大变小,沸腾时气泡由小变大)这种剧烈的汽化就是沸腾。沸腾与蒸发在相变上并无根本区别。沸腾时由于吸收大量汽化热而保持液体温度不变。沸点随外界压力的增大而升高。沸腾时液体内部和器壁上的小气泡起着汽化核的作用。如果液体过于纯净,缺乏小气泡,则温度高于沸点时仍不沸腾。这种液体称为过热液体。过热液体并不稳定,稍有震动或杂质进入便立即诱发沸腾,温度降回到沸点。带电粒子通过过热液体时,会使在其轨迹附近的分子电离产生汽化核 ,形成一串气泡,从而显示带电粒子的径迹。用于基本粒子研究的气泡室就是根据这一原理设计的,常用的液体有液态氢、丙烷等。

增加压力会使沸点升高。

蒸发与沸腾的异同

蒸发 沸腾
不同点 只在液体表面发生的汽化现象 在液体表面和内部同时发生的汽化现象
在任何温度下进行 在一定温度下进行
缓慢汽化 剧烈汽化
温度降低 温度保持不变
相同点 (1)都是汽化现象(2)都要吸收热量。 (3)都使液体变为气体

应用举例

蒸发 沸腾
不同点 只在液体表面发生的汽化现象 在液体表面和内部同时发生的汽化现象
在任何温度下进行 在一定温度下进行
缓慢汽化 剧烈汽化
温度降低 温度保持不变
相同点 (1)都是汽化现象(2)都要吸收热量。 (3)都使液体变为气体

词条图册

1、汽化吸热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。电冰箱就是利用这个原理工作的。[4]

2、高原地区使用高压锅烹煮食物。

3、利用蒸发吸热可以使周围变冷,从而达到致冷的目的。夏天往院子里洒水可以使周围充满凉意;从游泳池出来感觉很冷;有的冰箱也是利用这一特点工作的。

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