2020-06-22 21:23:54

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无机物
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汽化热,是指单位质量的液体在温度保持不变的情况下转化为气体时所吸收的热量。也等于在一定的压强下 (如在1大气压下) 单位质量的气态物质在这一温度下转化为液态时所放出的热量。

汽化热随液体种类和汽化时的温度不同而异。水在100℃时的汽化热为539卡/克。

基本信息

  • 中文名

    汽化热

  • 外文名

    heat of vaporization

  • 又称

    汽化焓、蒸发热

  • 隶属

    物理概念

  • 特点

    随温度的升高而降低

  • 理论

    热力学热压理论

折叠 编辑本段 术语简介

在一定压强下,单位质量液体变为同温度的气体时所需要的热量。由于汽化热只改变物质的相而不改变物质的温度,因此又称其为汽化潜热。

从微观上看,气体中比液体中分子间的平均距离大得多,液体分子间有较强的吸引力,物质从液态变为气态时,一方面必须克服分子间的引力而作功,另一方面在汽化过程中体积增大时,必须反抗外界压力而作功。作功就需要消耗能量。

汽化时要保持物质的温度不变,因而就必须从外界输入能量。这就是液体汽化时需要汽化热的原因。如果汽化时不从外界补充能量,而使液体绝热蒸发,那么液体的温度就要降低,这是获得低温的一种方法。例如,利用液氦的绝热蒸发,可获得约0.7K的低温。

汽化热与物质的种类、汽化时的温度和压强都有关。由于温度升高时,液体分子的平均动能增大,液态与气态间的差别随之缩小,液体从外界获得较少的能量就能汽化。

当温度达到临界温度时,气态与液态间的差别完全消失。因此,汽化热随温度的升高而减小,到临界温度时,汽化热为零。

常用单位为千焦/摩尔(或称千焦耳/摩尔),千焦/千克亦有使用。其他仍在使用的单位包括 Btu/lb(英制单位,Btu为British Thermal Unit,lb为磅)、J/kg(焦耳/千克)、J/g(焦耳/克),由于历史原因,至今有些书上仍用cal/g(卡/克)作量度单位。

由于汽化热只改变物质的相而不改变物质的温度,所以又称汽化潜热

折叠 编辑本段 影响因素

汽化热与汽化时的温度和压强有关。温度升高时汽化热减小,到临界温度时变为0。

这是由于随着温度的升高,液体分子将具有较大的动能,气相与液相之间的差别逐渐减小,液体只需要从外界获得较少的能量就能汽化。

而在临界温度下,物质处于临界态,气相与液相之间的差别消失了,因此汽化热为0。

折叠 编辑本段 水汽化热

100℃时水的汽化热为40.8焦耳/摩尔,相当于2260千焦/千克。一般地:使水在其沸点蒸发所需要的热量是把等量水从1℃加热到100℃所需要的热量的5倍。

以下是水在不同温度下的汽化热表。

水在不同温度下的汽化热
温度/℃汽化热/(kJ·kg-1)温度/℃汽化热/(kJ·kg-1)
02501.03001403.0
502382.5350893.2
1002257.2360722.6
1502114.1370439.5
2001939.0374111.5
2501713.7

折叠 编辑本段 汽化热值

部分物质在1.01325×10帕下的沸点和汽化热
物质沸点/℃汽化热/(kJ·kg-1)



水银




-252.89
-195.81
-182.97
357
444.60
1750
2193
2660
1187
452
199.3
213.5
272
326
871
2336
1578
5069






883
907
-245.96
-185.8
-188
-34.5
-33.5
3970
1776
104.7
157.4
159.1
401
1369
甲烷
乙烷
酒精
醋酸
乙醚
-162
-88
78.3
118.3
34.6
548
540
855
405
352

折叠 编辑本段 应用

单位质量的蒸气凝结为同温度的液体时放出的热量称为凝结热。在同样的外界条件下,凝结热与汽化热数值相等。

液体汽化吸热现象的应用很广。例如,在医学上用乙醚的迅速汽化进行冷冻麻醉;在冷冻技术中用容易汽化的液态的氨、二氧化碳、二氧化硫等进行冷藏和制人造冰;在低温技术中,利用液态空气、液态氢、液态氦等的汽化来获得很低的温度;许多热血动物的体温控制也与汽化热有关。当下丘脑探测到血液温度略有升高时,就激活汗腺。汗的主要成分是水,当汗从身体表面蒸发时,汗就以汽化热的形式从动物身体带走了热量,血管系统中的血再把热量带到皮肤表面。

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