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[[File:Cloud over A340 wing.JPG|缩略图|A340 |
[[File:Cloud over A340 wing.JPG|缩略图|A340机翼上凝结的水汽]] |
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'''凝 |
'''凝结'''({{lang-en|'''condensation'''}}),或称'''凝析''',是[[气体]]遇冷而变成[[液体]],如[[水蒸气]]遇冷变成[[水]]。温度越低,凝结速度越快。在[[水循环]]中常提到凝结<ref name=Gold>{{GoldBookRef|title=condensation ''in atmospheric chemistry''|file=C01235}}</ref>。像空气中的水蒸气接触到其他固体、液体表面,或是接触到[[云凝结核]],因而形成液体,即为凝结。若气体遇冷后直接变成[[固体]],则称为[[凝华]]。 |
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凝 |
凝结也是化工生产中常见的程序,以成本低的水或空气作冷凝的介质,使其他物质的温度降低。经过冷凝操作后,水或空气温度会升高,如果直接排放会造成[[环境污染控制|热污染]]。 |
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凝 |
凝结和[[蒸发]]是作用相反的两个[[单元操作]],[[蒸馏]]是蒸发和凝结的联合操作。 |
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== 开始凝结 == |
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凝 |
凝结的开始是由于气相物质中形成了团簇结构(例如[[云]]中[[水滴]]或{{le|雪花|snow flake}}的形成),或是气态物质接触到固态或是液态的表面。 |
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== 一些可逆性的 |
== 一些可逆性的现象 == |
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以下是 |
以下是气态/固态或是气态/液态的表面会出现的一些可逆性现象。 |
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* 气态物质被液态所吸收(气态和液态的物质可能相同,也可能气态物质溶解在液态中),其可逆反应为[[蒸发]]<ref name="Gold"/>。 |
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* 若固 |
* 若固态表面的温度及压力大于气态物质的[[三相点]],气态物质会[[吸附]]在固态表面,形成液滴,其可逆反应也是[[蒸发]]。 |
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* 固 |
* 固态表面的温度及压力小于气态物质的三相点,气态物质会吸附入固态结构中,也成为固态,其可逆反应为[[升华]]。 |
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== 常 |
== 常见的凝结现象 == |
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凝 |
凝结常出现在[[蒸气]]冷卻或是加压到其飽和点(若是水蒸气,即为[[露点]]),气态的分子密度达到其上限。冷卻或加压蒸气,再收集凝结后液体的设备称之为[[冷凝器]]。 |
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== 凝 |
== 凝结的量测 == |
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气象学中会量测在不同大气压力及温度下,水蒸气凝结成水的速率。 |
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== 凝 |
== 凝结的应用 == |
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[[File:Effect similar to contrails created in a cloud chambers.jpg|缩略图|在[[云室]]中的 |
[[File:Effect similar to contrails created in a cloud chambers.jpg|缩略图|在[[云室]]中的气体(有时会用水,不过多半是[[2-丙醇]])因为接触到[[辐射]][[粒子]]而凝结,产生类似[[飞机云]]的效果]] |
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凝 |
凝结是[[蒸餾]]中很重要的一部份,蒸餾在实验以及化工应用中都很重要。 |
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凝 |
凝结是会自然发生的现象,因此人们也可以用凝结来产生大量的水,供应人们所需。许多建筑物兴建的目的就是为了让水蒸气凝结,再收集水份,例如[[通风井]]以及{{le|集霧器|fog fence}}。有些地区有[[沙漠化]]的情形,可以用此系统可以维持这些地区的水份,此方式保持水份的效果很好,因此有些组织教育在沙漠化地区的居民用此方式来储水,以克服水源不足的问题<ref>{{Cite web |url=http://www.fogquest.org/ |title=FogQuest - Fog Collection / Water Harvesting Projects - Welcome<!-- Bot generated title --> |accessdate=2018-03-02 |archive-date=2009-02-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090223071843/http://www.fogquest.org/ |dead-url=yes }}</ref>。 |
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凝 |
凝结也是在[[云室]]中追蹤粒子的关鍵过程。在云室中,因为入射粒子产生的离子即为凝结核,气体会在附近凝结,形成产生类似[[飞机云]]的效果。 |
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凝 |
凝结也是许多工业程序中的关鍵步驟,例如发电,海水淡化<ref name=WarsingerEntropy>{{cite web|last1=Warsinger|first1=David M.|last2=Mistry|first2= Karan H.|last3=Nayar|first3=Kishor G.|last4=Chung|first4=Hyung Won|last5=Lienhard V|first5=John H.|title=Entropy Generation of Desalination Powered by Variable Temperature Waste Heat|website=Entropy|pages=7530-7566|doi=10.3390/e17117530|date=2015|bibcode=2015Entrp..17.7530W}}</ref>、热管理<ref>White, F.M. ‘Heat and Mass Transfer’ © 1988 Addison-Wesley Publishing Co. pp. 602–604</ref>、冷冻<ref>Q&A: Microchannel air-cooled condenser; Heatcraft Worldwide Refrigeration; April 2011; http://www.heatcraftrpd.com/landing/2011/air-cooled-condenser/res/pdfs/H-ACCMCX-QA.pdf</ref>及空调<ref name="Enright">{{cite journal|last1=Enright|first1=Ryan|title=Dropwise Condensation on Micro- and Nanostructured Surfaces|journal=Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering|date=23 Jul 2014|volume=18|issue=3|doi=10.1080/15567265.2013.862889}}</ref>等程序。 |
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== 和生物 |
== 和生物体的关系 == |
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许多生物是靠凝结而来的水作为水份的来源,例如[[澳大利亚]]的[[澳洲魔蜥|魔蜥]]、[[纳米比亚]]海岸的[[拟步行虫科|拟步行虫]],以及[[美国西岸]]的[[加州红木]]。 |
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== 建 |
== 建筑物内的凝结 == |
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[[File:Window in Ireland.jpg|右|缩略图|淋浴 |
[[File:Window in Ireland.jpg|右|缩略图|淋浴后窗户上的水气凝结]] |
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建 |
建筑物内的水气凝结会导致建筑物内的[[潮濕|濕气]]<!--Damp (structural)-->、{{le|黴菌相关健康问题|mold health issues}}、木材{{le|乾腐|Dry rot}}或[[腐蚀]]、水泥和砖石墙壁受损,以及因为[[热传导]]的增加造成空调电费的增加,是不希望看到的现象。为了避免这些问题,需要降低室内的濕度,或是改善室内的通风。有许多可行的方式,例如开窗户、打开通风扇、使用[[除濕机]]、在室外烘干衣服、在烹调时覆盖锅碗瓢盆等。裝设空调系统或是通风系统有助于将室内的濕气排出,也让建筑物内的空气可以流通<ref name=PropertyHive>{{cite web |url=http://www.wisepropertycare.com/condensation |title=Condensation |publisher=Property Hive |dead-url=yes |archive-url=https://web.archive.org/web/20131213114908/http://propertyhive.org/condensation/ |archive-date=2013-12-13 |accessdate=2018-03-03 }}</ref>。若提高温度,空气中可以容纳的水蒸气量就会增加<ref name=PropertyHive />,不过若温暖潮濕的空气碰到冷的表面就会凝结,空气温度降低,其中可保持的水蒸气量也会降低,这是室内常用的凝结来源,因此此一作法有其风险。 |
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内部结构凝结可能是因为[[热桥]]效应、缺乏隔热、{{le|防潮|damp proofing}}、{{le|隔热玻璃|insulated glazing}},或是类似设备的效果不足<ref>{{cite web |url=http://www.diydata.com/problem/condensation/condensation.php |title=Condensation around the house - what causes condensation |website=diydata.com |accessdate=2018-03-03 |archive-date=2008-01-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080113064649/http://www.diydata.com/problem/condensation/condensation.php |dead-url=yes }}</ref>。 |
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== 参见 == |
== 参见 == |
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* [[反常凝析]] |
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* [[表面冷凝器]] |
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== 参考资料 == |
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