
【化】 saturated vapour
飽和蒸氣是指液體與自身蒸氣在密閉系統中達到動态平衡時的氣态物質。從熱力學角度分析,當蒸發速率與凝結速率相等時,系統内蒸氣的密度和壓強保持恒定,此時蒸氣即處于飽和狀态。
主要特征包含:
溫度-壓力相關性:根據克勞修斯-克拉佩龍方程,飽和蒸氣壓與溫度呈指數關系: $$ frac{dP}{dT} = frac{L}{T(V_g - V_l)} $$ 其中$L$為潛熱,$V_g$和$V_l$分别為氣液兩相的摩爾體積。
相變臨界性:達到臨界溫度時(如水的374℃),氣液兩相界面消失,此時蒸氣不再具有可凝結特性。此特性在超臨界流體技術中有重要應用。
工程應用中,鍋爐系統的設計必須精确控制蒸氣飽和度,防止出現"濕蒸氣"導緻渦輪機葉片空蝕。相關參數标準可參考ASME鍋爐與壓力容器規範第Ⅰ卷(American Society of Mechanical Engineers, 2023版)。
在氣象學領域,飽和水蒸氣含量直接影響露點計算,該數據對天氣預報精度具有決定性作用。世界氣象組織《氣象儀器與觀測方法指南》第8版對此有詳細測量标準說明。
飽和蒸氣是指在一定溫度下,液體與其蒸氣在密閉系統中達到動态平衡時的狀态。以下是詳細解釋:
當液體在密閉容器中蒸發時,液面上方的蒸氣分子會部分重新凝結回液體。當單位時間内蒸發的分子數與凝結的分子數相等時,系統達到動态平衡。此時蒸氣的密度和壓強不再變化,稱為飽和蒸氣,對應的壓強稱為飽和蒸氣壓。
飽和蒸氣壓與溫度的關系可用克勞修斯-克拉佩龍方程表示: $$ frac{dP}{dT} = frac{L}{T(V_g - V_l)} $$ 其中:
當溫度超過臨界溫度時,氣體無法通過壓縮液化,此時不再存在氣液平衡,因此臨界溫度是飽和蒸氣存在的上限。
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