汽化蒸發(fā)揮發(fā)升華

1、汽化蒸發(fā)揮發(fā)升華汽化 物質由液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)的相變過程。液體中分子的平均距離比 氣體中小得多。 汽化時分子平均距離加大、體積急劇增大，需 克服分子間引力并反抗 大氣壓力做功。因此， 汽化要吸熱。單位質量液體轉變?yōu)橥瑴囟日魵?時吸收的熱量稱為 汽化潛熱，簡稱汽化熱。汽 化熱隨溫度升高而減小，因為在較高溫度下液 體分子具有較大動能，液相與 氣相差別減小。 在臨界溫度下，物質處于臨界態(tài)，氣相與液相 差別消失，汽化熱為零。汽化有蒸發(fā)和沸騰兩 種形式。它是將物體由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的一種過 程。蒸發(fā)物理學上，把 只在物體表面 發(fā)生的汽化現(xiàn) 象叫做蒸發(fā)，蒸發(fā)在 任何溫度下 都能發(fā)生，液 體蒸發(fā)時需要吸熱。動能較大

2、的液體分子能擺 脫其他液體分子吸引，溢出液面。故溫度越高， 蒸發(fā)越快，此外表面積加大、通風好也有利蒸 發(fā)。蒸發(fā)過程的汽化熱叫蒸發(fā)熱，與溫度有關。蒸發(fā)的逆過程是液化，即氣相轉變?yōu)橐合?。?兩種過程達到動態(tài)平衡時，氣液兩相平衡共 存，此時的蒸氣叫飽和蒸氣，其壓力叫 飽和蒸 氣壓。對同一物質，飽和蒸氣壓隨溫度升高而 增大，在p-T圖上其間的關系叫汽化 曲線。汽 化曲線是氣、液兩相的 分界線，曲線上各點表 示氣、液兩相平衡共存的各個狀態(tài)。沸騰沸騰是在同一溫度下液體表面和內部同 時進行的劇烈汽化現(xiàn)象，液體沸騰時需要吸熱（液體沸騰時的溫度叫做 沸點，在標準的大氣 壓下，水的沸點是100C）。每種液體 僅當

3、溫度 升高到一定值一一達到沸點時，且要繼續(xù)吸熱 才會沸騰。通常，液體內部和器壁上總有許多 小氣泡，其中的蒸氣處于飽和狀態(tài)。隨著溫度 上升，小氣泡中的飽和蒸氣壓相應增加，氣泡 不斷脹大。當飽和蒸氣壓增加到與外界壓力相 同時，氣泡驟然脹大，在浮力作用下迅速上升 到液面并放出蒸氣。這種劇烈的汽化就是沸 騰。沸騰與蒸發(fā)在相變上并無根本區(qū)別。沸騰 時由于吸收大量汽化熱而保持液體溫度不變。沸點隨外界壓力的增大而升高。沸騰時液體內 部和器壁上的小氣泡起著汽化核的作用。如果 液體過于純凈，缺乏小氣泡，則溫度高于沸點 時仍不沸騰。這種液體稱為 過熱液體。過熱液 體并不穩(wěn)定，稍有震動或雜質進入便立即誘發(fā) 沸騰，溫

4、度降回到沸點。帶電粒子通過過熱液 體時，會使在其軌跡附近的分子電離產生汽化 核，形成一串氣泡，從而顯示帶電粒子的徑 跡。用于基本粒子研究的 氣泡室就是根據(jù)這一 原理設計的，常用的液體有 液態(tài)氫、丙烷等。增加壓力會使沸點升高。蒸發(fā)與沸騰的異同點不同點：蒸發(fā)-只在液體表面發(fā)生的汽 化現(xiàn)象；可在任何溫度下進行；是平和的 汽化現(xiàn)象。沸騰-在液體表面和內部同時發(fā)生的 汽化現(xiàn)象；在一定溫度下進行；是劇烈的 汽化現(xiàn)象。相同點：都是汽化現(xiàn)象，都要吸收熱量。相關詞汽化熱：每單位質量的液體變成氣體時 所需要吸收的熱量，叫該液體的汽化熱，單位 是卡/克。相關知識點物質從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化，汽化有兩種 不同的方式：蒸

5、發(fā)和沸騰，這兩種方式都要吸 熱。定義：1、物質從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。2、液體在任何溫度下都能發(fā)生的，并且 只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)；沸騰是 在一定溫度下，發(fā)生在液體內部和表面同時進 行的劇烈的汽化現(xiàn)象是沸騰。3、影響蒸發(fā)快慢的因素：(1)液體的溫度；(2)液體的表面積；(3)液體表面空氣的流速。(4)液體種類(5)空氣濕度作用：蒸發(fā)吸熱(吸外界或自身的熱量) 具有制冷作用。4、液體沸騰的條件：(1)溫度達到沸點(2)繼續(xù)吸收熱量5.氣壓與沸騰的關系：氣壓越高，沸點越 高；氣壓越低，沸點越低。蒸發(fā)液體溫度低于沸點時，發(fā)生在液體表面的 汽化過程，在任何溫度下都能發(fā)生。影響蒸發(fā)快 慢的因素：

6、溫度、濕度、液體的表面積、液體表 面的空氣流動等。蒸發(fā)量通常用蒸發(fā)掉的水層厚 度的毫米數(shù)表示。從微觀上看，蒸發(fā)就是液體分子從液面離 去的過程。由于液體中的分子都在不停地作無規(guī) 則運動，它們的平均動能的大小是跟液體本身的 溫度相適應的。由于分子的無規(guī)則運動和相互碰 撞，在任何時刻總有一些分子具有比平均動能還 大的動能。這些具有足夠大動能的分子，如處于 液面附近，其動能大于飛出時克服液體內分子間 的引力所需的功時，這些分子就能脫離液面而向 外飛出，變成這種液體的汽，這就是蒸發(fā)現(xiàn)象。 飛出去的分子在和其他分子碰撞后， 有可能再回 到液面上或進入液體內部。如果飛出的分子多于 飛回的，液體就在蒸發(fā)。在蒸

7、發(fā)過程中，比平均動能大的分子飛出液面，而留存液體內部的分子 所具有的平均動能變小了。所以在蒸發(fā)過程中， 如外界不給液體補充能量，液體的 溫度就會下 降。影響蒸發(fā)的主要因素是：其一是與溫度高低有關。溫度越高，蒸發(fā)越快。 無論在什么溫度，液體中總有一些速度很大的分 子能夠飛出液面而成為汽分子，因此液體在任何 溫度下都能蒸發(fā)。如果液體的溫度升高，分子的 平均動能增大，從液面飛出去的分子數(shù)量就會增 多，所以液體的溫度越高，蒸發(fā)得就越快；其二是與液面面積大小有關。如果液體表面面積 增大，處于液體表面附近的分子數(shù)目增加， 因而 在相同的時間里，從液面飛出的分子數(shù)就增多， 所以液面面積增大，蒸發(fā)就加快；其三

8、是與空氣流動有關。當飛入空氣里的汽分子 和空氣分子或其他汽分子發(fā)生碰撞時，有可能被 碰回到液體中來。如果液面空氣流動快，通風好, 分子重新返回液體的機會越小，蒸發(fā)就越快。其他條件相同的不同液體，蒸發(fā)快慢亦不 相同。這是由于液體分子之間內聚力大小不同而 造成的。例如，水銀分子之間的內聚力很大，只 有極少數(shù)動能足夠大的分子才能從液面逸出，這 種液體蒸發(fā)就極慢。而另一些液體如乙酸，分子 之間的內聚力很小，能夠逸出液面的分子數(shù)量較 多，所以蒸發(fā)得就快。此外液體蒸發(fā)不僅吸熱還 有使周圍物體冷卻的作用。當液體蒸發(fā)時，從液 體里跑出來的分子，要克服液體表面層的分子對 它們的引力而做功。這些分子能做功，是因為

9、它 們具有足夠大的動能。速度大的分子飛出去，而 留下的分子的平均動能就要變小，因此它的溫度 必然要降低。這時，它就要通過熱傳遞方式從周 圍物體中吸取熱量，于是使周圍的物體冷卻。1蒸發(fā)-儀器蒸發(fā)皿為一陶瓷淺底的圓碟狀容器。 為一陶瓷淺底的圓碟狀容器。當欲由溶液中得到固體時，常需以加熱的方法趕走溶劑，此時就 要用到蒸發(fā)皿。 當欲由溶液中得到固體時，常 需以加熱的方法趕走溶劑，此時就要用到蒸發(fā) 皿。溶劑蒸發(fā)的速率愈快，它的結晶顆粒就愈小。溶劑蒸發(fā)的速率愈快，它的結晶顆粒就愈 小。視所需蒸發(fā)速率的快慢不同，可以選用直 接將蒸發(fā)皿放在火焰上加熱的快速蒸發(fā)、用水浴 加熱的較和緩的蒸發(fā)或是令其在室溫的狀態(tài)下

10、 慢慢地蒸發(fā)三種方式。視所需蒸發(fā)速率的快慢 不同，可以選用直接將蒸發(fā)皿放在火焰上加熱的 快速蒸發(fā)、用水浴加熱的較和緩的蒸發(fā)或是令其 在室溫的狀態(tài)下慢慢地蒸發(fā)三種方式。一般在實驗室中要純化固體時，都要以再 結晶的方法來使固體的純度增加。再結晶的方法通常為選取適當?shù)娜軇?，使不純物中的雜質在 此溶劑中具有難溶或不溶的特性，而欲純化的成 分則在此溶劑中有相當好的溶解度。再結晶的方法通常為選取適當?shù)娜軇?，使不純物中的雜質 在此溶劑中具有難溶或不溶的特性，而欲純化的 成分則在此溶劑中有相當好的溶解度。先將欲純化的固體以最少量的熱溶劑溶解，此時若有不 溶的雜質，則應立即將溶液在此溫熱的狀況下過 濾；如此即可

11、將不溶的固體雜質藉過濾留在濾 紙上；濾下的濾液中主成分的純度即可增加， 再將濾液倒入蒸發(fā)皿中令其結晶，得到的晶體即 為純度增高的物質。先將欲純化的固體以最少量的熱溶劑溶解，此時若有不溶的雜質，則應立 即將溶液在此溫熱的狀況下過濾；如此即可將 不溶的固體雜質借過濾留在濾紙上；濾下的濾液 中主成分的純度即可增加，再將濾液倒入蒸發(fā)皿 中令其結晶，得到的晶體即為純度增高的物質。蒸發(fā)-過程大氣中的水分經常處于沒有飽和的狀態(tài)， 于是無論是海洋還是陸地都緩慢進行著水分從 下墊面 蒸發(fā)”而進入大氣的物理過程。自然界中 蒸發(fā)現(xiàn)象頗為復雜，影響蒸發(fā)速度的主要因子 有：水源；熱源；飽和差；風速與湍流擴散強度。水源。

12、沒有水源就不可能有蒸發(fā)，因此開闊 水域、雪面、冰面或潮濕土壤、植物是產生蒸發(fā) 的基本條件。在沙漠中，蒸發(fā)潛力很大，但實際 蒸發(fā)量非常少，因幾乎無水可供蒸發(fā)。熱源。蒸發(fā)必須消耗熱量，在蒸發(fā)過程中如 果沒有熱量供給，蒸發(fā)面就會逐步冷卻，從而使 蒸發(fā)面上的水汽壓減低，于是蒸發(fā)減緩或逐漸停 止。因此蒸發(fā)速度在很大程度上決定于熱量的供 給。飽和差。在其他因素相同的情況下，蒸發(fā)速 度與飽和差成正比。嚴格說此處的飽和水汽壓應 由蒸發(fā)面的溫度算出，但通常以一定的氣溫下的 飽和水汽壓代替。風速與湍流擴散。無風時，蒸發(fā)面上的水汽 單靠分子擴散，水汽壓減小得慢，飽和差小，因 而蒸發(fā)緩慢。有風時，湍流加強，蒸發(fā)面上的

13、水 汽隨風和湍流迅速散布到廣大的空間，蒸發(fā)面上 水汽壓減小增快，飽和差增大，蒸發(fā)加快。除上述基本因子外，大陸上的蒸發(fā)還應考慮 到土壤的結構、濕度、植被的特征等。海洋上的 蒸發(fā)還應考慮水中的鹽分。在影響蒸發(fā)的因子中，蒸發(fā)面的溫度（熱量）通常是影響蒸發(fā)能力 起決定作用的因子。由于蒸發(fā)面（陸面及水面） 的溫度有年、日變化，所以蒸發(fā)量也有年、日變 化。全球的平均情況是每年大約從下墊面（海洋、 陸地、冰原）蒸發(fā)的水層的深度為1m。2揮發(fā)液體在常溫下變?yōu)闅怏w向四周散布，屬于物理變化概述揮發(fā)一般指液體成分在沒有達到沸點的 情況下成為氣體分子逸出液面。大多數(shù)溶液存在揮發(fā)現(xiàn)象，因為它們的分 子間的吸引力相對較小

14、，并且在做著永不停息 的無規(guī)則的運動。所以它們的分子就運動到空 氣中，慢慢揮發(fā)了。但是由于 溶質的不同而表 現(xiàn)出揮發(fā)性的不同。升華定義：1:物質從固態(tài)直接變成氣態(tài)的相變 過程。2:物質從固態(tài)不經過液態(tài)直接 轉變?yōu)闅鈶B(tài)的相變現(xiàn)象。升華有多種含義。在物理學中，升華指物質從固態(tài)直接變成 氣態(tài)的相變過 程；在語文的解釋中，升華又可以比喻某些事物的精煉和提高，思想境界的開 華等等。止匕外，在心理學等領域也可以用到“升華”這個詞。人們利用升華的 原理，是科技變得更加發(fā)達；文章結尾處升華，使文章的思想境界得以提高。固態(tài)物質不經過 液態(tài)階段直接變?yōu)?氣體。樟 腦、碘、蔡等都容易升華。物理意義基本定義物質從固態(tài)

15、直接變成氣態(tài)的過程（物理變 化）叫升華（sublimation ）。升華時要吸熱。詳細意義指固態(tài)物質不經液態(tài)直接轉變成氣態(tài)的 現(xiàn)象，可作為一種應用固-氣平衡進行分離的方 法。有些物質【如氧（O）】在固態(tài)時就有較高 的蒸氣壓，因此受熱后不經熔化就可直接變?yōu)?水蒸氣，冷凝時又復成為冰。固體物質的蒸氣 壓與外壓相等時的溫度，稱為該物質的升華點。在升華點時，不但在 晶體表面，而且在其 內部也發(fā)生了升華，作用很劇烈，易將雜質帶 入升華產物中。為了使升華只發(fā)生在固體表 面，通?？偸窃诘陀谏A點的溫度下進行，此 時固體的蒸氣壓低于內壓。氯化鏤也會升 華”，但其機理與一般的升華不同。加熱時，由于氯化鏤分解成氣

16、態(tài)的氨和氯化氫而氣化， 冷卻時又重新結合成氯化鏤而沉積下來，表觀 現(xiàn)象與升華一樣，所以常把它歸于升華，但其 實質是不同的。簡史人類對升華現(xiàn)象認識得很早，西晉（公元4世紀）時葛洪在抱樸子 內篇中即記載有：取雌黃、雄黃燒下，其中銅鑄以為器復之 百日此器皆生赤乳，長 數(shù)分?！边@一段話描述了三硫化二碑和四硫化 四碑的升華現(xiàn)象。明朝李時珍著的本草綱目（1596）載有將 水銀、白磯、食鹽的混合物加 熱升華制輕粉（氯化亞汞）法。生活現(xiàn)象1 .冬天，冰凍的衣服變干（溫度低于0C, 冰不能熔化，消失的本質是冰逐漸升華為水 蒸 氣了）。2 .電燈用久了，燈內的 鴇絲比新的細。3 .雪人逐漸變小。4 .衣箱中的樟腦

17、丸變小。5 .碘受熱升華為紫色的碘蒸氣。6 .用干冰制舞臺上的霧、用干冰制雨?？茖W概念物質由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫升華， 升華過程中需要吸熱。升華例子舉例：固態(tài)的碘受熱直接變成碘蒸氣的過程是 升華。樟腦丸逐漸變小是升華。冰受熱直接變成水蒸氣是升華燈泡用久了會變黑，是因為燈絲（ 鴇）受 熱而升華，氣體碰到玻璃，遇冷 凝華干冰受熱變?yōu)槎趸际巧A升華方法常溫升華即在正常溫度下固體的升華過程。真空升華由于升華與 固體蒸氣壓 和外壓的相對大 小有關，降低外壓可以降低升華溫度，在常壓 下不能升華或升華很慢的物質可以采用真空 升華。真空升華還可防止被升華的物質因溫度過高而分解或在升華時被氧化。金屬鎂和彩、 三氯化鈦、苯甲酸、糖精等都可用此法提純。低溫升華1976年，J. W.米切爾提出低溫升華技 術，即將溫度和壓力維持在升華物質的三相點 以下，使它在很低的壓力（幾毫米汞柱）下升 華，經冷凝后捕集在冷阱中而與雜質分離。此 法操作簡單，產品 純度很高，例如很難用一般 方法提純成高純試劑的過氧化氫，用此法提 純，一次即可將鉆、銘、銅、鐵、鎰、銀等雜 質從 1000ng/mL 降至 0.42ng/mL。物質從固態(tài)直接轉換為氣態(tài)，這種現(xiàn)象叫 做升華。例如：升華：碘變成碘蒸氣，冰變成水蒸 氣，樟腦丸不見了。正文在三相點的壓強以下加熱物體時，物體由固態(tài) 不經過液態(tài)