蒸汽

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

蒸汽是在特定温度下以气态存在的物质。我们可以通过增加压力将其转化为液体,而无需改变温度。让我们讨论一下如何操作?

气体的原子排列非常 松散,它们之间有 很大的空间。当对气体施加压力时,原子会被迫靠近。这导致物质的状态从气体变为液体。

在特定的条件下,蒸汽形式的物质也可以以液态存在。例如,

水以蒸汽形式存在,被称为 蒸汽,而冰则以固态形式存在。在非常低的温度下,水会转化为冰的形式。当水达到沸点后,它就开始转化为蒸汽。

我们已经了解了两个与物质状态(固体、液体和气体)相关的术语(凝结和升华)。让我们讨论一下这两个术语与蒸汽的关系。

冷凝

凝结是指物质的状态从气体变为液体的变化。它是汽化状态的逆过程,汽化将物质的状态从液体变为气体。就蒸汽而言,我们可以说蒸汽变成液体的变化称为凝结。

Vapor

蒸汽可以通过两种方式转化为液体

  1. 如果含有蒸汽的空气被冷却
  2. 空气变得饱和,这使得它无法容纳更多的水蒸气

让我们讨论一个大气中可见的 凝结 蒸汽的实际例子。来自陆地的暖空气向上升到大气中。在某一点,它会冷却并失去容纳 水蒸气(水的气态)的能力。大气中多余的水蒸气会凝结形成水滴。水滴与空气中的灰尘和烟雾结合形成小的 云滴。这些云滴以类似的方式反复产生。当它大量存在时,它会结合形成 。云是大气中存在的水的形式。当云中积聚了足够的水时,它就会开始以雨的形式降落到地球上。

下面显示了液体的蒸发速率和凝结速率

Vapor

升华

升华被定义为物质从固体到气体的转变状态,而没有经过液态。升华发生在施加到固体的特定温度和压力下。升华的实际例子是 樟脑丸,它直接从固体转化为气体。我们可以很容易地检测到这些球的气味,以及它们的大小随着时间的推移而减小。

Vapor

蒸汽的特性

蒸汽的特性列出如下

  • 蒸汽是物质的 气态
  • 该物质也可以在特定温度和压力下以固体或液态存在。
  • 如果气相与液相或固相接触,则两种状态将处于平衡状态。
  • 固体或液态物质不必沸腾即可释放蒸汽。
  • 根据 气体分子运动理论,蒸汽的分子可以表现出运动,例如旋转、平移和振动。气体分子运动理论指出,物质的所有原子或分子都是相同的,并且在不断运动。
  • 水蒸气足够强大,可以引发对流,并形成云。

蒸汽压

蒸汽压被定义为特定温度下固体或液体所产生的 平衡压力。它不依赖于蒸汽与固体或液体的接触。蒸汽压可以通过构成特定固体或液体的分子类型来确定。它随着温度的升高而增加。我们也可以说,存在于物质表面上方的蒸汽所产生的压力称为蒸汽压。

根据物理化学的拉乌尔定律,组分的分压定义为纯组分的蒸汽压与其在混合物中的摩尔分数的乘积。气体的分压有助于我们确定物质中存在的蒸汽量。

蒸汽与气体

蒸汽和气体这两个术语经常被混淆。虽然蒸汽是物质的气态,但在通常条件下,它是由气态和液态的组合组成的。气体只是单一状态的物质,它不是任何其他状态的混合物。

蒸汽和气体之间没有这样的物理或化学差异。这两个术语非常相似。但是,在通常条件下,它可能有所不同。

汽化与蒸发

汽化被定义为物质的气态,当蒸汽在其沸腾过程中形成时。它也可以将所有水转化为气体。

蒸发也是一种汽化,但它发生在物质的沸点以下。

蒸汽的例子

在这里,我们将讨论在日常生活中我们周围可以看到的最常见的蒸汽例子。例子列出如下

Vapor
  • 香水
    香水以液态存在。香水中存在的化学物质在喷洒时会汽化。此类化学物质混合存在于混合物中。香水中存在的芳香化合物会蒸发形成蒸汽。
  • 易燃液体
    易燃液体是点燃时会燃烧的液体。但是,燃烧的不是液体。点燃时燃烧的是存在于液体上方的蒸汽。

  • 雾形成于大气中存在的水蒸气凝结形成水滴时。当天气寒冷时,它会出现在地球表面附近。它也被称为靠近水体地面的低云。
  • 蒸汽灯
    各种类型的蒸汽灯包括 钠蒸汽灯、水银蒸汽灯金属卤化物蒸汽灯。自 1940 年代以来,它一直被用于照明应用。气体放电灯使用汽化材料(钠、水银或金属)来产生光。它还使用高压管中的电弧来产生街道、健身房等中使用的明亮光线。
  • 山脉蒸汽
    山脉蒸汽被认为是帮助人们戒烟的最有效方法之一。它是一种电子烟。它允许用户吸入电子蒸汽或烟雾,而不是香烟烟雾。它包含电池作为电源。电子蒸汽含有化学物质,例如尼古丁和其他有毒物质。

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