才能处于稳定平衡状态 3水相变化中的潜热 在水相的转变过程中,还伴随着能量的转 换。蒸发过程中,由于具有较大动能的水分子 脱出液面,使液面温度降低。如果保持其温度 不变,必须自外界供给热量,这部分热量等于 蒸发潜热L,L与温度有如下的关系 L=(2500-24t)×103(J/kg)…(32) 根据上式,当t0°C时,有L=25×106 J/kg。而且L是随温度的升高而减小的。不过 在温度变化不大时,L的变化是很小的,所以
才能处于稳定平衡状态。 3.水相变化中的潜热 在水相的转变过程中,还伴随着能量的转 换。蒸发过程中,由于具有较大动能的水分子 脱出液面,使液面温度降低。如果保持其温度 不变,必须自外界供给热量,这部分热量等于 蒸发潜热L,L与温度有如下的关系 L=(2 500-2.4t)×103(J/kg)…(3·2) 根据上式,当 t=0℃时,有 L= 2.5×106 J/kg。而且L是随温度的升高而减小的。不过 在温度变化不大时,L的变化是很小的,所以
般取L为25×106Jkg。当水汽发生凝结时, 这部分潜热又将会全部释放出来,这就是凝结 潜热。在同温度下,凝结潜热与蒸发潜热相等。 同样,在冰升华为水汽的过程中也要消耗 热量,这热量包含两部分,即由冰融化为水所 需消耗的融解潜热和由水变为水汽所需消耗的 蒸发潜热。融解潜热为3.34×105Jkg。所以, 若以Ls表示升华潜热,则有 Ls=(25×106+334×105)J/kg 28×106J/kg
一般取L为2.5×106J/kg。当水汽发生凝结时, 这部分潜热又将会全部释放出来,这就是凝结 潜热。在同温度下,凝结潜热与蒸发潜热相等。 同样,在冰升华为水汽的过程中也要消耗 热量,这热量包含两部分,即由冰融化为水所 需消耗的融解潜热和由水变为水汽所需消耗的 蒸发潜热。融解潜热为3.34×105J/kg。所以, 若以Ls表示升华潜热,则有 Ls=(2.5×106+3.34×105)J/kg =2.8×106J/kg
饱和水汽压 要了解蒸发面是处于蒸发、凝结还是处于 动态平衡状态,就要将实有水汽压e与对应的 饱和水汽压E进行比较,因而还有必要对饱和 水汽压加以研究。饱和水汽压和蒸发面的温度 性质(水面、冰面,溶液面等)、形状(平面 凹面、凸面)之间,有密切的关系 饱和水汽压与温度的关 从图31中的曲线OA、OB和OB可以看出, 随着温度的升高,饱和水汽压显著增大。饱和 水汽压与温度的关系可由克拉柏龙克劳修司 ( Clapeyron- Clausius)方程描述
二、饱和水汽压 要了解蒸发面是处于蒸发、凝结还是处于 动态平衡状态,就要将实有水汽压e与对应的 饱和水汽压E进行比较,因而还有必要对饱和 水汽压加以研究。饱和水汽压和蒸发面的温度、 性质(水面、冰面,溶液面等)、形状(平面、 凹面、凸面)之间,有密切的关系。 (一)饱和水汽压与温度的关系: 从图3·1中的曲线OA、OB和OB′可以看出, 随着温度的升高,饱和水汽压显著增大。饱和 水汽压与温度的关系可由克拉柏龙-克劳修司 (Clapeyron-Clausius)方程描述
de le d F R T3 3 或 正ELdT (3·4) ER T 式中E为饱和水汽压,T为绝对温度,L为凝结 潜热,Rw为水汽的比气体常数 积分(34)式,并将L=25×106/Kg RW=461J/kgK,T0=273K,T=273+t, E0=6.1hPa(为t=0°C时,纯水平面上的饱和 水汽压)代入,则得
式中E为饱和水汽压,T为绝对温度,L为凝结 潜热,Rw为水汽的比气体常数。 积分(3·4)式,并将 L=2.5×106J/kg, Rw=461J/kg· K,T0=273K,T=273+t, E0=6.11hPa(为t=0℃时,纯水平面上的饱和 水汽压)代入,则得
199t E=B00273+t (3·5) 85t 或 E=E10 3·6) 273+t 根据(36)式的计算结果,列表31,为 了比较起见,表中还列有实验资料。从表31可 以看出,计算值和实验值是比较一致的 表31表明,饱和水汽压随温度的升高而 增大。这是因为蒸发面温度升高时,水分子平 均动能增大,单位时间内脱出水面的分子增多, 落回水面的分子数才和脱出水面的分子数相等; 高温时的饱和水汽压比低温时要大
根据(3·6)式的计算结果,列表3·1,为 了比较起见,表中还列有实验资料。从表3·1可 以看出,计算值和实验值是比较一致的。 表3·1表明,饱和水汽压随温度的升高而 增大。这是因为蒸发面温度升高时,水分子平 均动能增大,单位时间内脱出水面的分子增多, 落回水面的分子数才和脱出水面的分子数相等; 高温时的饱和水汽压比低温时要大