水的汽化及其在工厂中的应用

1、Page - 1 -水的汽化及其在工厂中的应用Page - 2 -与我们生产相关的一些问题 生产糖果为什么要经过蒸煮？如何较好的达成我们想要的目的？ 真空室起什么作用？为什么？ 我们通常说的空调中加的“雪种”（制冷剂：氟里昂 、液氨等），如何起到降温的作用？ 车间内用于加热的180多度的蒸汽如何得到？ 实验室的灭菌锅为什么能灭菌?Page - 3 -内容 三态转变 1. 三态及三态转变定义 2. 三态转变现象 3. 自然界中水的三态循环 4. 三态转变本质 水的汽化及影响其因素 1. 汽化分类及相关概念 2. 影响汽化的因素 3. 如何控制汽化 汽化在工厂中的应用 1. 工厂利用汽化原理的设备

2、 2. 汽化在工厂中的应用分析Page - 4 -物质三态及三态转变的定义固态:有一定形状,有一定体积。 液态:没有一定形状,有一定体积。 气态:没有一定形状,也没有一定体积。物质的三种状态在一定条件下可以相互转变。他们的化学成分完全相同，转变过程外形（宏观）和分子结构（微观）产生了变化，没有产生新的物质,是物理变化。物质状态的变化，一般伴随着热量的变化吸热和放热。从固体到液体到气体是从低能状态逐步变成高能状态，所以固 液 气是吸热过程，气 液 固是放热过程。Page - 5 -三态转变示例熔化:铁变成铁水,石蜡变成液态,烙铁加热焊丝成液态 凝固:铁水变成铁,液态沥青放热凝固,液态石蜡放热凝固

3、汽化:烧开的水冒出蒸汽,炒菜时的油烟 液化:露，雾，“白气” 升华:碘变成碘蒸气,冰变成水蒸汽,樟脑丸不见了凝华:霜，冰花 ，雪 Page - 6 -物质三态转变关系 熔化： 固态液态 【吸热】 凝固： 液态固态 【散热】 汽化： 液态气态 【吸热】 液化： 气态液态 【散热】 升华： 固态气态 【吸热】 凝华： 气态固态 【散热】气态(水蒸汽)(水)液态固态(冰)熔化凝固升华凝华液化汽化Page - 7 -以下现象属于哪种物质状态变化1、冬天戴眼睛的人从室外进入温暖的室内，眼镜片变模糊了2、气温在0摄氏度以下，屋外堆起的雪人变小了3、夏天吃冰棍觉得很凉快4、空气中水汽降温后直接变成了雪5、云

4、层中的水滴放热降温变成了冰晶6、用湿布擦黑板，一会儿黑板就干了7、用久了的灯泡变黑A、熔化 B、凝固 C、汽化 D、液化 E、升华 F、凝华 Page - 8 -你答对了吗？1、冬天戴眼睛的人从室外进入温暖的室内，眼镜片变模糊了 在室外温度低的眼镜遇到热的水蒸气液化 D2、气温在0摄氏度以下，屋外堆起的雪人变小了 气温在0摄氏度以下未达到熔点，不会融化，直接升华 E3、夏天吃冰棍觉得很凉快 吃了冰棍就会溶化在你的身体里，熔化吸热 A4、空气中水汽降温后直接变成了雪 水汽是气态，变成固态的冰晶所以是凝华 F5、云层中的水滴放热降温变成了冰晶 水滴变成冰晶石凝固放热 B6、用湿布擦黑板，一会儿黑板

5、就干了 在黑板上的水干了，是因为变成水蒸气了，所以是汽化 C7、用久了的灯泡变黑 固态的钨丝在受热时直接升华成气态，而气态的钨又遇冷时，直接 凝华成固态，附着在玻璃内表面导致灯泡变黑。 E、F Page - 9 -自然界中水的三态循环 江、河、湖、海以及大地表面层中的水不断江、河、湖、海以及大地表面层中的水不断汽化汽化变成水蒸汽，这一变成水蒸汽，这一过程要吸热。当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气的温度降低，过程要吸热。当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气的温度降低，液化液化成小水滴或成小水滴或凝华凝华成小冰晶，这就形成了云，在一定条件下，云中小成小冰晶，这就形成了云，在一定条件下，云

6、中小水滴和小冰晶越来越大，就会下落，在下落过程中，小冰晶又水滴和小冰晶越来越大，就会下落，在下落过程中，小冰晶又熔化熔化成了成了小水滴与原来的水滴一起落到地面，就形成了雨。小水滴与原来的水滴一起落到地面，就形成了雨。Page - 10 -物质三态转变本质 固体、液体、气体的本质区别在于分子间的距离不同，所以物质三态之间转变的本质在于分子间的距离改变了;也就是说想要改变一种物质的形态，只要改变它的分子间的距离就可以了。 改变分子距离有两种方法：改变温度，使分子运动剧烈度变化；改变外界阻力，使分子受力或减少束缚而产生距离变化。 物质在固体状态下处低能状态，分子运动缓慢，分子距离很小；吸热后变成液态

7、、气态，分子运动逐渐加剧，分子距离逐渐变大。Page - 11 -汽化分类及相关概念汽化有蒸发和沸腾两种方式：蒸发发生在液体表面，可以在任何温度进行，是缓慢的。沸腾发生在液体表面及内部，必须达到沸点，是剧烈的。影响蒸发的因素：温度、湿度、液体表面气压、液体表面积和液体表面上的空气流动液体沸腾时的温度被称为沸点，不同液体的沸点不一样，沸点随外界压力变化而改变。当温度到达沸点后，液体的温度不会再升高。汽化要吸收热量Page - 12 -影响汽化的因素温度、湿度、大气压、液体表面积和液体表面上的空气流速Page - 13 -大气压与水沸点的对应关系压力（Pa）沸点（）压力（Pa）沸点（）压力（Pa）

8、沸点（）12.8-403500072.6818100093.82102.9-203900075.2498500095.12561004300077.6058900096.38110006.96964700079.7839300097.59500032.8745100081.8119700098.757900043.7615500083.70910000099.6061300051.0345900085.4951013251001700056.5876300087.183303975132.92100061.1166700088.78310132501792500064.9636900089.5

9、531317225190.72900068.3187300091.042026500211.43300071.3027700092.462735775227Page - 14 -汽化的本质及影响其因素汽化： 液态气态 【吸热】 液体变成气体，即增大物质分子间距离，可通过减少压力或增加温度（温度升高导致分子间碰撞剧烈，分子距离增大，物体体积增大）的方法达到。加快液体蒸发速度的方法一般有：1.增加液体的表面积；2.加快液体表面的空气流速；3.提高液体的温度；4.降低周围环境的水蒸气含量，使其无法饱和（就是使空气干燥）；5.降低大气压。加快液体沸腾速度的方法有：降压可降低沸点（通过抽真空、把液体从高

10、压环境中释放出来）Page - 15 -用热源加热或给热源升温用热源加热或给热源升温扩大接触面积扩大接触面积加快空气流速加快空气流速升温升温加速热传递加速热传递抽真空抽真空把液体从高压容器中释放把液体从高压容器中释放降低周围空气湿度降低周围空气湿度加剧汽化加剧汽化减小外界阻力减小外界阻力如何控制汽化1.2. 你能分析出如何降低汽化的剧烈程度吗你能分析出如何降低汽化的剧烈程度吗?Page - 16 -以下工厂的设备中用到了汽化的什么原理？蒸煮锅(器)、盘管式蒸煮器薄膜熬煮器真空室制冷机锅炉灭菌锅Page - 17 -蒸煮锅Page - 18 -薄膜熬煮器Page - 19 -真空室Page -

11、20 -Page - 21 -锅炉Page - 22 -灭菌锅 高压锅 高压锅构造： 锅身、锅盖、易熔片、放气孔、安全阀、密封胶圈。 高压锅把水相当紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的蒸汽不能扩散到空气中，只能保留在高压锅内，就使高压锅内部的气压高于1个大气压，也使水要在高于100时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟了。 灭菌锅是利用电热丝加热水产生蒸汽，并能维持一定压力的装置。主要有一个可以密封的桶体，压力表，排气阀，安全阀，电热丝等组成。Page - 23 -汽化在生产中作用总结蒸煮锅用蒸汽加热，使糖液中的水分受高温，吸热汽化;外核蒸煮器中糖液在盘管中被蒸汽加热,增大接触面积浇注线的薄膜熬煮器用蒸汽加热、抽真空减少大气压、使糖贴在熬煮器的壁上呈现薄膜状（增大接触面积）等方式加速糖液汽化真空室抽真空减小糖液所受大气压,降低沸点制冷机用低沸点物质(液氨、氟里昂等制冷剂)从高压容器中放出、利用蒸发器（扩大接触面积）汽化大量吸收热量，降低周围环境或物体温度锅炉密闭增加水所受大气压，提高沸点，使蒸汽温度高于100度化验室灭菌锅密闭增加锅内大气压，提高水的沸点，使蒸汽温度高于100度，起到灭菌作用。Page - 24 -Page - 2