
【化】 saturated vapour
饱和蒸气是指液体与自身蒸气在密闭系统中达到动态平衡时的气态物质。从热力学角度分析,当蒸发速率与凝结速率相等时,系统内蒸气的密度和压强保持恒定,此时蒸气即处于饱和状态。
主要特征包含:
温度-压力相关性:根据克劳修斯-克拉佩龙方程,饱和蒸气压与温度呈指数关系: $$ frac{dP}{dT} = frac{L}{T(V_g - V_l)} $$ 其中$L$为潜热,$V_g$和$V_l$分别为气液两相的摩尔体积。
相变临界性:达到临界温度时(如水的374℃),气液两相界面消失,此时蒸气不再具有可凝结特性。此特性在超临界流体技术中有重要应用。
工程应用中,锅炉系统的设计必须精确控制蒸气饱和度,防止出现"湿蒸气"导致涡轮机叶片空蚀。相关参数标准可参考ASME锅炉与压力容器规范第Ⅰ卷(American Society of Mechanical Engineers, 2023版)。
在气象学领域,饱和水蒸气含量直接影响露点计算,该数据对天气预报精度具有决定性作用。世界气象组织《气象仪器与观测方法指南》第8版对此有详细测量标准说明。
饱和蒸气是指在一定温度下,液体与其蒸气在密闭系统中达到动态平衡时的状态。以下是详细解释:
当液体在密闭容器中蒸发时,液面上方的蒸气分子会部分重新凝结回液体。当单位时间内蒸发的分子数与凝结的分子数相等时,系统达到动态平衡。此时蒸气的密度和压强不再变化,称为饱和蒸气,对应的压强称为饱和蒸气压。
饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉佩龙方程表示: $$ frac{dP}{dT} = frac{L}{T(V_g - V_l)} $$ 其中:
当温度超过临界温度时,气体无法通过压缩液化,此时不再存在气液平衡,因此临界温度是饱和蒸气存在的上限。
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