
【化】 saturated steam
饱和蒸汽(Saturated Steam)指液体在密闭系统中达到气液两相动态平衡时的蒸汽状态。此时蒸汽温度与液体沸点相同,且压力为对应温度下的饱和蒸气压。根据热力学原理,饱和蒸汽的形成需满足吉布斯相律条件:$$
G{liquid} = G{vapor}
$$
其中$G$表示吉布斯自由能。
在工业领域,饱和蒸汽广泛应用于锅炉系统(如ASME锅炉规范定义的压力-温度对应表)和热力设备,其热传导效率取决于潜热值。与过热蒸汽相比,饱和蒸汽在冷凝过程中能释放全部潜热,这一特性使其成为食品灭菌、化工反应等工艺的首选介质。
英国国家物理实验室(NPL)的蒸汽表数据显示,标准大气压下水的饱和蒸汽温度为100℃,对应压力为101.325 kPa。该参数会随海拔升高而改变,验证了克劳修斯-克拉佩龙方程的预测规律。
饱和蒸汽是热力学中的一个重要概念,指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:
1. 定义与形成条件 当液体在密闭容器中受热蒸发时,蒸气分子会不断返回液体表面(凝结),最终蒸发速率与凝结速率相等,此时系统达到相平衡。这种平衡状态下的蒸气称为饱和蒸汽,对应的温度称为饱和温度,压力称为饱和压力。
2. 核心特性
3. 与相关概念的区别
4. 工业应用
5. 物性参数计算示例 饱和蒸汽压力与温度关系常用安托因方程表示: $$ log_{10}P = A - frac{B}{T+C} $$ 其中P为压力(mmHg),T为温度(℃),A/B/C为物质特定常数。
该状态在工程应用中具有可预测性强、传热效率高等优势,但需注意压力容器安全规范。
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