蒸发和沸腾的教学课件

蒸发和沸腾第一章蒸发的奥秘们现将讨蒸发是我日常生活中最常见却又最容易被忽视的自然象之一本章深入探蒸发的基本原理、影响因素以及在自然界和日常生活中的重要作用什么是蒸发？分子逃逸过程表面现象温度条件获远蒸发是液体表面的分子得足够的动能，蒸发主要发生在液体的表面，即液体与空蒸发可以在任何温度下发生，即使温度进获克服分子间的吸引力，脱离液体表面入气接触的界面低于液体的沸点，只要有分子得足够能过气相的程量即可蒸发的日常现象汗液蒸发降温肤带热调节人体出汗后，汗液从皮表面蒸发，走大量量，帮助人体过热体温，防止水洼消失时渐这进雨后地面的水洼随着间推移逐消失，是水分子蒸发入大气结的果香水扩散当们湿时渐我晾晒衣服，水分子从织物表面蒸发，逐使衣物变干阳光这过照射加速一程蒸发让水变成看不见的气体断获缚转晾晒的衣物中，水分子不取能量，突破液体表面的束，变成肉眼看不见的水蒸这气些水蒸气分子弥散在空气中，而不再附着在织物上蒸发的影响因素温度风速带温度越高，液体分子的平均动能越大，能够逃离风速越大，液体表面上方已蒸发的分子被走得数这湿进这液体表面的分子量越多，蒸发速率越快就越快，降低了局部度，促更多分子蒸发为热释为是什么天晾晒的衣物干得更快解了什么有风的日子衣物干得更快空气湿度表面积积液体与空气接触的表面越大，能够蒸发的分子这为将铺就越多，蒸发速率越快就是什么水成层薄会比集中在一起蒸发得更快蒸发的科学解释分子动能分布断匀液体中的分子不运动，但动能分布不均部分分子能远这缚量高于平均值，些高能分子更容易突破表面束表面分子逃逸当获时们表面分子得足够的能量（大于分子间引力），它张缚进为可以突破表面力的束，入气相，成自由气体分子能量转移与冷却蒸发冷却的实例人体出汗降温风吹水杯降温陶罐冷水器时时当过时带人体温度升高，汗腺分泌汗液汗液蒸发，风吹水杯表面，加速了水分子的蒸发，肤带热这热这现从皮表面走量，使体温下降是人体最走量，使杯中水的温度降低种象在夏天热环显来饮重要的散机制之一，尤其在运动或高温境尤其明，可以用自然冷却料下第二章沸腾的科学机制腾们饪产现远来杂沸是我烹和工业生中常见的象，但其背后的科学原理比看起复本章将讨腾区别探沸的基本概念、物理机制以及与蒸发的什么是沸腾？整体剧烈汽化腾时内沸是液体在达到特定温度（沸点），在整个液体部和表面时剧过同发生的烈汽化程气泡形成与上升腾时内这沸，液体部形成气泡，些气泡包含液体的蒸气，向上升释到表面后破裂放气体压力依赖性沸腾的关键特征固定沸点纯标压每种液体都有其特定的沸点温度（在准大气下）1•水100℃•乙醇

78.4℃•液氮-

195.8℃这鉴别质数些温度点是物的重要物理常气泡形成机制2内压内稳这压压在沸点温度下，液体部分子的平均动能足够克服分子间引力和外部力，使得液体部形成定的气泡些气泡的蒸气等于外界力温度恒定现象3继续热过额热将转为一旦液体达到沸点，加不会使温度升高，而是加速汽化程外的能全部用于克服分子间引力，液体化气体沸腾液体内部气泡形成当标压时积内水达到沸点（100℃，在准大气下），整个液体体都会形成水蒸气气泡这热过终释些气泡最初在加表面形成，然后上升穿液体，最在表面破裂放蒸气们观现热继续气泡的形成和上升造成了我察到的沸水翻滚象随着加，气泡形成速度腾剧转为加快，沸变得更加烈，但水温仍保持在100℃不变，直到所有液体化气体沸腾与蒸发的区别蒸发共同点沸腾沸腾的能量变化温度上升阶段达到沸点热开时热现为这当时获开内加始，能使液体分子平均动能增加，表温度上升在一液体温度达到沸点，分子得足够能量始在液体部形成气泡阶热时进腾段，大部分能用于提高液体温度此，温度停止上升，入沸平台期潜热吸收完全汽化继续热时热热将态当转为继续热过加，能全部用于克服分子间引力（汽化潜），液分子所有液体都化气体后，加会使气体温度上升，超沸点温转为态热为变气，而不再用于提高温度水的汽化潜2260kJ/kg，非度常高沸腾的实际应用烹饪应用腾传热时稳饪饺饭腾沸水可以快速递量到食物，同保持定的烹温度例如煮面、煮子、蒸米等都利用了水的沸特性蒸汽动力热腾产这压胀转为水沸生的蒸汽可以推动汽轮机发电，是火力发电厂和核电站的基本原理蒸汽的高和膨力可以化机械能消毒灭菌杀数简单疗婴沸水可以死大多病菌和微生物，是最的消毒方法之一医器械和儿用品常用沸水消毒第三章蒸发与沸腾的联系与差异腾为过显将蒸发和沸作两种重要的液体汽化程，既有共同之处，又有著差异本章从物较这现讨们现理学角度深入比两种象，探它的机制、条件和表形式过们们将释现通理解它的联系与差异，我能够更好地解自然界中的各种象，并优化日常产关应生活和工业生中的相用共同点相变过程能量需求冷却效应腾转为过获来腾过围环热产蒸发和沸都是液体变气体的相变程，都两者都需要分子得足够的能量克服分子间的蒸发和沸程都会从周境吸收量，生热来这热应开需要吸收量克服分子间的引力，使分子从液吸引力种能量以能形式提供，用于打破液冷却效高能分子离液体后，剩余分子的平态结来获氢键现为热续构中解离出，得更大的自由度体分子之间的或范德华力等分子间作用力均动能降低，表温度下降或量持被吸收这热腾热过转换规些共同点表明，从力学角度看，蒸发和沸都是吸的相变程，都遵循相似的物理定律和能量律蒸发沸腾vs℃1002260kJ/kg100%水的沸点水的汽化潜热沸腾时的相对湿度标压纯将态转为腾过在准大气下，水的1kg液水完全化水沸程中，液体表面上这热这数对湿沸点温度一温度点是蒸气所需的量，一方空气的相度达到腾远数质饱状态水发生沸的必要条件值高于大多物100%，处于和实验演示观察蒸发和沸腾观察室温蒸发准备实验材料烧•在第一个杯中倒入少量水烧•两个透明杯•在水面上方放置一块玻璃板馏观•蒸水•察玻璃板上的水珠形成热测记录时•酒精灯或电板•量并室温下水量随间的减少计•温度记录•表格对比分析观察加热沸腾较过•比两个程的速度差异烧腾时•在第二个杯中倒入适量水•分析沸温度变化特点计开热记录释观现•放置温度，始加•并解察到的象记录现•温度变化及象变化观•察气泡形成位置和方式实验数据记录蒸发实验数据沸腾实验数据时时间（小）水量（mL）室温（℃）010025296254922688525热时加间（分钟）水温（℃）246224观当尽继续热注意察水温达到100℃后，管加，温度不再上升，而是保这腾持恒定正是沸的特征之一第四章蒸发和沸腾的工业与生活应用腾仅现过蒸发和沸不是自然象，更是人类社会中不可或缺的物理程从食品加工到能源产饪这过领应生，从日常烹到高科技制造，两种相变程在各个域都有广泛用将讨腾产节术应这本章探蒸发和沸在工业生、能技以及日常生活中的多种用，揭示些看简单现现似的物理象如何推动着代文明的发展蒸发在工业中的应用12多效蒸发器废水浓缩处理浓缩废术浓缩废积续制糖工业中使用多效蒸发器糖汁，一个效果的蒸汽被用作下一个工业水处理中，蒸发技用于液，减少体，便于后处理热这质这镀为效果的源，大大提高了能源利用率种装置通常由3-7个串联的或回收有价值的物在电、制药和化学工业中尤重要，可以单组单压渐废蒸发元成，每个元的操作力逐降低降低水处理成本34食品干燥保存盐业生产盐产盐浓缩终结食品工业利用控制蒸发制作干燥食品，如脱水蔬菜、水果干和奶粉海生利用阳光自然蒸发海水中的水分，使分并最晶喷雾术将雾营养这区应产数干燥技液体食品化后快速蒸发水分，保留成分和风种古老而有效的方法在沿海地广泛用，每年生百万吨食用质盐盐味，延长保期和工业用沸腾在工业中的应用蒸汽发电热产压转火力发电厂和核电站利用燃料加水生高蒸汽，推动汽轮机旋发这约来热电是目前全球最主要的发电方式，70%的电力自此类力发电制冷系统调剂压腾围环热产空和冰箱中，制冷在低下沸，从周境吸收量，生制冷效这现术础果种相变制冷是代制冷技的基化工反应控制许应腾进热传多化学反需要在沸条件下行，以提供充分混合和量递回流腾环应浓装置利用沸和冷凝循控制反温度和度分馏蒸馏馏组进热石油精炼厂使用分塔，根据不同分的沸点差异行分离原油被加至沸腾内产这现，然后在温度梯度分明的塔分离成汽油、煤油、柴油等不同品是代石化工业的核心工艺之一蒸发与沸腾的节能技术机械蒸汽再压缩技术多效蒸发系统术将产压过压缩压热级为热MVR技蒸发生的低蒸汽通机提高力和温度，然后作利用能的梯利用原理，前一效的二次蒸汽作后一效的加源三为热过这节约源回用于蒸发程大大减少了外部能源需求，能效可提高3-5效蒸发器可以使1kg蒸汽蒸发近3kg水，大大能源消耗倍热泵技术隔热与热回收热诺环将热热热过进热热损时废热泵利用逆卡循，低温源的量泵到高温，用于加或蒸通改设备隔性能，减少失；同利用冷凝水和回收系过热节将释热进发程在合适条件下，能效比可达3-5，比直接电加能60-统，蒸汽冷凝放的潜回收利用，一步提高系统整体能效80%工业蒸发设备过单单多效蒸发器是工业中最常用的蒸发设备之一，它通串联多个蒸发元，使每个元的为单热现级二次蒸汽作下一个元的加源，实能量的多利用图进浓缩中所示的多效蒸发系统由料系统、多个蒸发效果、冷凝器、真空系统和液收集组数资现系统成一般而言，效果量越多，能源效率越高，但设备投也越大代多效蒸进数证产质发器通常配有先的自动控制系统，可以精确控制操作参，保品量和设备安全生活中的蒸发与沸腾小知识晾晒衣物原理电饭煲烹饪原理出汗降温机制湿应饭饭腾晾晒衣服是典型的蒸发用水分子从织物表电煲煮利用了水的沸特性水达到100℃人体出汗是利用蒸发降温的自然机制夏天或运腾热时肤带热面蒸发到空气中，使衣物干燥阳光直射、通风沸后，多余的量用于汽化水分而非升高温动，汗液从皮表面蒸发，走大量量，有湿环这为饭稳当这为湿时觉热良好和度低的境能加速蒸发就是什么度，确保米在定温度下煮熟水分蒸发到效降低体温就是什么度高感更，开热为夏天衣物干得快，雨天干得慢的原因一定程度，温度始上升，触发自动停止加因汗液蒸发变慢，降温效果减弱常见误区澄清误区一蒸发只在高温下发生误区二气泡出现就是沸腾误区三蒸发和沸腾是化学变化许误为较时许现认为腾腾多人以水只有在温度高才会蒸多人看到水中出气泡就是沸，蒸发和沸都是物理变化，而非化学变这过组发，事实上，蒸发可以在任何温度下发但实际上，冷水中的气泡通常是溶解的空化在些程中，水分子的化学成释腾₂生，即使是冰面也会有水分子蒸发（升气被放真正的沸气泡是水蒸气气（H O）保持不变，只是分子之间的排时态没质华）温度只影响蒸发的速率，而不是能泡，只有在水温达到沸点才会形成加列方式和相发生了变化有新物形这为热过们否发生就是什么即使在寒冷的冬程中最初的小气泡是溶解气体，而不成，因此它属于物理变化，变化后的水终腾现态天，晾晒的衣物最也能干燥是沸象蒸气冷却仍能变回液水课堂小结基本概念腾认识们为理解蒸发和沸的科学定义，它作液体汽化的两种不同形式差异比较腾关键掌握蒸发与沸在发生位置、温度条件、速率和能量变化方面的差异影响因素积湿了解影响蒸发速度的四大因素温度、风速、表面和空气度实际应用认识腾产应关节术蒸发与沸在工业生、日常生活中的广泛用，以及相的能技实验观察过亲验观记录腾通身实，察并蒸发与沸的物理特征和能量变化结束语知识连接科学思维实践探索腾为过习这简单现将课应践过蒸发和沸作液体汽化的两种形式，既是通学些看似的物理象背后的科期待大家堂所学用到实中，通设们现产养观验维计开验亲验证腾规我日常生活中常见的象，也是工业生学原理，培察、分析和实的科学思和展实，自蒸发与沸的过这对质认识验乐中的重要程理解些基本概念，有助于方式，建立物世界的理性律，在探索中体科学的趣和魅力们释现我更好地解身边的自然象谢观欢问讨论感看！迎提和！。