汽化热

  物质从液相变为气相的过程叫做汽化。蒸发和沸腾都是汽化现象。一定压强下,单位质量物质由液相变为同温度的气相所需要的热量称为汽化热,又称汽化焓、汽化潜热、蒸发热。汽化热是物质的物理属性。  

基本概述

  汽化热是一个物质的物理性质。 其定义为:在标准大气压(101.325 kPa)下,使一摩尔物质在一定温度下蒸发所需要的热量,对于一种物质其为温度的函数。常用单位为千焦/摩尔(或称千焦耳/摩尔),千焦/千克亦有使用。其他仍在使用的单位包括 Btu/lb(英制单位,Btu为British Thermal Unit,lb为磅)、J/kg(焦耳/千克)、J/g(焦耳/克),由于历史原因,至今有些书上仍用cal/g(卡/克)作量度单位。  汽化热又称汽化焓、蒸发热、汽化潜热。由于汽化热只改变物质的相而不改变物质的温度,所以又称汽化潜热。  按照物质分子运动论的观点,气体中的分子平均距离比液体中的大得多。液态时,物质分子之间有较强的吸引力,物质从液相转变为气相,必须克服分子间的引力而做功,这种功称为内功。另外,当物质从液相变为气相时,体积将增大许多倍,因此还必须反抗大气压力而做功,这种功称为外功。做功需要消耗一定的能量。当液体蒸发或沸腾时,保持温度不变,都必须从外界输入能量,这就是液体汽化时需要汽化热的原因。如果液体在绝热下蒸发,则液体的温度将降低,这一现象被用来获得低温。例如,利用液氦的绝热蒸发,可获得约为0.7K的低温。  因为汽化是液化(凝结)的相反过程,同一物质的凝结点和沸点相同,故凝结热与液化热的名称也同时被使用,定义为:在标准大气压下,使一摩尔物质在其凝结点凝结所放出的热量。  

影响因素

  汽化热与汽化时的温度和压强有关,温度升高时汽化热减小,到临界温度时变为0。这是由于随着温度的升高,液体分子将具有较大的动能,气相与液相之间的差别逐渐减小,液体只需要从外界获得较少的能量就能汽化。而在临界温度下,物质处于临界态,气相与液相之间的差别消失了,因此汽化热为0。 

水的汽化热

  水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克。一般地:使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从1℃加热到100℃所需要的热量。 水在一大气压和不同温度下的汽化热是不同的。                

主要用途

  汽化热是一个重要的物质量,主要用于计算物质由液态变为同温度的气态时所需提供的热量,或由气态转化为同温度的液态时所放出的热量。在物料干燥、绝热蒸发制冷等化工过程计算中是必须知道的物理量。  

常见元素的汽化热

  部分元素的汽化热值  元素 符号 汽化热值(千焦/摩尔)  锕 Ac n/a  银 Ag 250.58   Al 293.4  氩 Ar 6.447   As 34.76  砹 At 114  硼 B 489.7   Ba 142   Be 292.40   Bi 104.8   Br 15.438  碳 C 355.8   Ca 153.6   Cd 100   Ce 414   Cl 10.2  钴 Co 376.5   Cr 344.3   Cs 67.74   Cu 300.3  氟 F 3.2698   Fe 349.6   Ga 258.7   Ge 330.9   Gu 334.4   H 0.44936  氦 He 0.0845  铪 Hf 575  汞 Hg 59.229   I 20.752   In 231.5  铱 Ir 604   K 79.87  氪 Kr 9.029  镧 La 414   Li 145.92   Mg 127.4   Mn 226  钼 Mo 598   N 2.7928   Na 96.96  铌 Nb 696.6  氖 Ne 1.7326  镍 Ni 370.4  镎 Np n/a  氧 O 3.4099  锇 Os 627.6   P 12.129   Pb 177.7  钯 Pd 357  钋 Po 60.1   Pt 510  镭 Ra 37   Rb 72.216  铼 Re 715  铑 Rh 493  氡 Rn 16.4  钌 Ru 595  硫 S 1.7175   Sb 77.14  钪 Sc 314.2   Se 26.3   Si 384.22   Sn 295.8   Sr 144  钽 Ta 743  锝 Tc 660  碲 Te 52.55  钍 Th 514.4   Ti 421   Tl 164.1  钒 V 452   W 824  氙 Xe 12.636  钇 Y 363   Zn 115.3  锆 Zr 58.2