什么是冷凝?
冷凝是水相变化的过程,其中蒸汽转变为液态。可以通过以下两种方式之一实现冷凝:
- 空气冷却至露点。
- 水蒸气饱和,直到它不能容纳更多的水。
冷凝被认为是蒸发的逆反应,液态水变成蒸汽状态。冷凝速率可以通过在各种大气压力和温度下蒸发到空气中的水分的过程来测量。缩合过程涉及两个分子结合在一起并伴有水滴损失的反应。它还涉及从蒸汽转化为液体的系统中去除热量。
水循环
云的形成是由于大气凝结过程的发生。大气中所含的水蒸气仍留在空气中。水分子在不同的物质状态(即固体、液体或气体)之间不断运动。空气中的蒸气彼此松散地结合在一起,并处于不断随机运动的状态。当多余的水分聚集在空气中时,水分子变得更有组织。由于这种热量被释放到大气中,伴随着从蒸汽到液体的相变。暖空气先上升,然后以雨的形式冷却下来。
露点
露水是大气中凝结的水。发生冷凝过程的温度称为露点。关于露点,有多种应用可见:
- 清晨,汽车和房屋大多被水滴覆盖。这是因为夜间的气温自然会降低到露点以下。
- 在冷玻璃表面外观察到水滴。这是因为当外面的暖空气与寒冷的表面接触时,它会达到露点并凝结。
- 在大气中形成云。云有平底,因此开始凝结。平底是水蒸气凝结形成水滴的地方。
为什么会发生冷凝?
冷凝发生在高压和低温下。每当气体的液态压力小于冷凝气体的压力时,就会发生冷凝过程。在此期间,有热能的释放,导致物质状态的转变。
该过程很容易发生在灰尘颗粒或烟雾或微小细菌周围。大气应完全饱和以达到最大蒸气压水平。
饱和
云可以被认为是在大气中形成的大量水滴。水粒子在大气中彼此远离。每当更多的水滴在云中结合时,它们就会达到水蒸气的饱和点。每当更多的水滴聚集在云层中时,它们就会变得饱和。随着密度的增加,它们不能包含更多的水蒸气。这增加了水分子的紧密度。这导致水蒸气凝结并形成雨。
温暖的气候通常被认为比寒冷的天气更潮湿。这是因为与暖空气相比,冷空气含有更少的蒸汽。这背后的主要原因是水蒸气留在空气中而不是凝结成雨。在寒冷的气候中,冷凝很容易。
冷凝的应用
- 云的形成和水循环——环境中的水平衡是通过凝结过程来维持的。
- 纯物质的制造和混合物的分离。用于工业过程。
- 晨露 –空气中的水分凝结并在一夜之间凝结在草上。
- 镜子上的雾——洗完热水澡后,淋浴的湿气会凝结在凉爽的镜子上。
- 罐头上的水滴。
- 云
- 雾气 -寒冷的天气让您体内的水分凝结成大水滴。
- 有雾的挡风玻璃——周围的水分被冰冷的挡风玻璃捕获,以水滴的形式凝结。
示例问题
问题1:区分蒸发和冷凝。
回答:Evaporation Condensation Water changes into vapour in evaporation. Water vapour changes into water in condensation. Occurs before a liquid reaches its boiling point. Remains unaffected by the temperature. Consumption of energy takes place. Release of energy takes place. Weak force of attraction between the molecules. Strong force of attraction between the molecules.
问题2:解释蒸发和冷凝的发生顺序?
回答:
The process of evaporation occurs first, which leads to the formation of water vapour in the atmosphere. These water droplets then collect and cool down to cause condensation.
问题3:在家如何避免结露?
回答:
It is possible to avoid the process of condensation by making proper ventilation spaces for the moisture to escape during activities, like cooking and showering.
问题 4:解释冷凝的有害影响。
回答:
There are some serious side effects of condensation:
- Fungus and mildew growth
- Blistering or peeling paint
- Damp spots on ceilings
问题 5:解释结露的原因。
回答:
When the warm air comes in contact with the cooler surfaces the excess of the moisture undergoes condensation. The reason behind this is that the excess moisture can’t be held on the cooler surface.
问题6:暴露在空气中的杯子外面的水比里面的水多。解释为什么?
回答:
Water vapour is one of the gases that make up air. The moisture is a result of the vapour cooled down on the surface. The cup in the bag has very little moisture on it because it is exposed to much less air, which thereby indicates the presence of less vapour.