Question

真空脱水的原理原理

Answer 1

在蒸汽没有达到饱和之前，即饱和度<1时，我们可以用前理想气体定律和公式来描述蒸汽的性质；而蒸汽一旦达到饱和，情况却大不相同，如果我们对饱和蒸汽继续作等温压缩，蒸汽压力将不再升高而是维持饱和蒸汽压的值不变，即不再服从波义耳--马略特定律，为多余部分的蒸汽将凝聚为液态或固态；反之，在饱和蒸汽与其凝聚相(液态或固态)平衡共存的情况下，对蒸汽作等温膨胀，蒸汽的压力也不会降低，而是其凝聚相不断蒸发或升华来补充蒸汽，直至全部变成蒸汽为止。饱和蒸汽与其凝聚相间的这种等温相变，尤其是水蒸汽的存在，在真空工程中有着不容忽视的影响。
从上面的分析可知；在相联通的真空系统中，如果某一处存在有挥发性较强的固体或液体，那么此处就相当于系统中的一个放气源，使该物质在系统中的分压力始终为对应温度下的饱和蒸汽压，这常常会限制系统极限真空度的提高；如果相联通的真空系统各部分温度不同，那么整个系统中蒸汽的分压力都将与最低温度所对应的饱和蒸汽压相等，多余的蒸汽物质最后都将凝聚在具有最低温度的表面上，这正是低温冷阱可以提高系统真空度的原理。

Answer 2

液体(或固体)在真空中蒸发(或升华)变成蒸汽时需要吸收热量，称为汽化热。物质的汽化热随着汽化温度的升高而略有降低。比如lmol水，在50oC汽化，汽化热为42780J，而在100oC汽化，汽化热为40680J。蔬菜真空保鲜，让蔬菜的部分水份在真空中蒸发，这些水蒸发时要从蔬菜体内吸取汽化热，使蔬菜在脱水同时降温，利用了水蒸发吸热的原理；这种现象有时也会给真空操作带来问题，如在大型真空装置中积存一些水，抽真空后部分水蒸发成蒸汽排除，而这部分水吸收汽化热使其余的水降温直至结冰，余下的水只能以升华的方式缓慢蒸发，延长抽真空的时间。