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饱和蒸汽和过热蒸汽有什么区别?
当液体在有限的封闭空间内蒸发时,液体分子通过液面进入上方空间,成为蒸气分子。由于蒸汽分子处于混沌热运动中,它们彼此碰撞、容器壁和液体表面碰撞。当与液体表面碰撞时,一些分子被液体分子吸引并返回到液体中成为液体分子。。当蒸发开始时,进入空间的分子数量大于返回液体的分子数量。随着蒸发的继续,空间中蒸气分子的密度不断增加,因此返回液体的分子数量也增加。当单位时间内进入空间的分子数等于返回液体的分子数时,蒸发和凝结处于动态平衡状态。此时,虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸气分子的密度不再增加。此时的状态称为饱和状态。处于饱和状态的液体称为饱和液体,其蒸气称为饱和蒸汽或干饱和蒸汽。
上述动态平衡是在一定的温度和压力条件下建立的,此时温度和压力是独立的状态参数。如果温度或压力发生变化,平衡就会被破坏,一段时间后,在新的动平衡条件下会出现饱和状态。不同的制冷剂在相同的饱和压力下有不同的饱和温度。
饱和蒸汽是饱和状态的水蒸气,由气体分子之间的热运动形成。
在一定温度下,水蒸气与同一物质的液态(或固态)达到平衡时所产生的压力称为饱和蒸气压,该压力随着温度的升高而增大。例如,杯子里的水会因为不断蒸发而变得越来越少。如果将纯净水放入密封容器中并除去上面的空气。随着水继续蒸发,水上方的气相压力,即水蒸气的压力,继续增加。
但是,当温度保持恒定时,汽相压力最终会稳定在一个固定值,此时的汽相压力称为该温度下水的饱和蒸汽压。当汽相压力值达到饱和蒸汽压值时,液相中的水分子继续蒸发,汽相中的水分子也继续凝结成液体,只是因为蒸发速度的原因。等于水蒸气的冷凝速度,液体的量不减少,气体的量不增加,液体和气体达到平衡状态。
因此,当纯液体蒸气的压力等于饱和蒸气压时,气相和液相就达到了相平衡。
