二、流体力学基本知识
(三)蒸 汽
管道工程中,接触*多的传热介质就是蒸汽,因此我们应该掌握蒸汽的形成和性质。
1.液体的汽化、蒸发和沸腾
物质由液态变成气态的过程叫汽化。从物质的气态变成液态的过程叫液化或冷凝。汽化是一个吸热过程,而冷凝则是一个放热过程。
蒸发是指液体表面附近动能较大的分子克服表面张力飞散到空间去的汽化过程。与此相反,液体蒸发的同时,空气中的蒸汽分子被碰撞回到液面,变成液体,这是蒸汽的凝结过程。对液体加热,温度升高,蒸发加快,若液体的表面空间没有限制。过一段时间,液体就会全部蒸发掉,这时,蒸发的速度大于冷凝的速度。在密闭的容器中,蒸发和冷凝同时进行,经过一段时间,空间的蒸汽分子数基本不变,蒸发的速度与冷凝的速度基本相等。汽体和液体处于动态平衡中,这种状态叫饱和状态,此时的蒸汽叫饱和蒸汽;液体叫饱和液体;气体和液体的温度叫饱和温度;蒸汽的压力叫饱和压力。饱和状态下,饱和压力随着温度升高而升高,饱和温度也随���压力的增大而增大;反之亦然。
在一定压力下,对液体进行加热,随温度的升高,液体内部出现的小气泡变大冲出液面,释放大量蒸汽,这种在液体内部和表面同时进行汽化的过程就是沸腾。沸腾时的温度叫沸点,或称该压力下的饱和温度。任何一种液体在给定压力下,达到相应的饱和温度时就会出现沸腾。当然,如果将液体压力降到对应温度的饱和压力或之下时,也会出现沸腾。
蒸发和沸腾是液体汽化的两种不同形式。蒸发是任何温度下都可发生于液体表面的现象;而沸腾必须在液体温度达到对应压力下的沸点时才会发生于液体内部和表面的现象。
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