汽化潜热与汽化热,什么是水的汽化潜热

汽化潜热与汽化热,什么是水的汽化潜热,第1张

汽化潜热(不能小看水的汽化潜热)

水的汽化潜热不应该被低估。

节能新思路

首先,容易被忽视的汽化潜热

中学学过物理的人都知道,水存在的范围最广,江河湖海,几乎全世界都有。

因为水的分布如此广泛,所以过剩水的许多特性被用来测量各种物理量。比如温度,在标准大气压下,冰点是0度,沸点是100度,1克水上升1度所需的热量是1卡,1毫升水的质量是1克,等等。

水的另一个特点是,加热到100度后,需要吸收更多的热量,温度才能继续上升。这个热度是多少?1公斤100度的水变成蒸汽需要2260千焦的热量,换算成热量就是538千卡(也就是大卡)。这部分热量叫做汽化潜热。相反,1公斤100度的蒸汽变成水需要放出这么多热量。

什么是汽化潜热?58卡的热量可以把1公斤的水提升538度,所以这部分热量是相当可观的。

汽化方案的潜热可谓巨大,却总是被忽视。

我们在锅里蒸米饭的时候是加热煮沸,上面的蒸汽会把食物蒸熟。如果蒸发消耗一公斤水,这一公斤水就要消耗538卡的蒸发潜热。如果用2公斤水蒸米饭,假设冷水的温度是20度,加热到100度需要160卡路里,总共需要的热量是698卡路里。可以看出,汽化潜热占总热量的比例很大。

这部分热量被煮沸蒸发,1kg的水进入空气体。

这部分热量还能再利用吗?

热量回收,蒸汽冷凝,热量回收怎么办?

从来没有人想过这样的问题。

如果你觉得这部分热量浪费了,那就太可惜了。

事实上,另一部分不太明显的蒸发潜热被浪费了。

现在大家都在用天然气做饭,天然气的主要成分是甲烷。甲烷燃烧后变成二氧化碳和水,这个水也是水蒸气。

这种水蒸气也有汽化潜热。如果用1kg甲烷做饭,会有多少水蒸气?将产生2.25千克的水蒸气。

这部分水蒸气的汽化潜热为1211大卡,无疑更大。

二、如何利用厨房的汽化潜热?

水的汽化潜热这么大,能回收吗?

答案是肯定的,节能环保是当今社会的主题。合理利用有限的能源,保护地球生态,减少碳排放,是不可回避的现实问题。

于是有人在研究更高效的燃气设备,也有人在研究节能的蒸锅做饭。

目前对该产品的研发并不多。主要原因是汽化潜热被很多人忽略,很少有人想到利用这部分热量。

一旦有人开始设计类似的节能家用电器,也会形成一种颠覆性的产品,对现有的厨具产生革命性的影响。写这篇文章的目的也在这里。

科技部正在进行颠覆性的技术征集,合理利用汽化潜热应该也是课题之一。

比如重新设计燃气灶,研究双层加热结构,天然气燃烧产生的蒸汽供给上层加热圈,火焰热量加热锅底,达到节能的效果。

用于蒸饭的蒸笼,可以设计成两个蒸笼并联。一个锅蒸完,蒸汽会通过推拉压缩装置送到另一个蒸笼,另一个蒸笼加热,实现二次利用,节约能源。

三。工业如何利用汽化潜热?

利用工业汽化潜热的方法很多。

燃气锅炉使用天然气作为燃料。像煤气炉一样,甲烷燃烧产生水蒸气。由于燃气锅炉使用了大量的天然气,燃烧产生的水蒸气也很多,排出的烟气中水蒸气的汽化潜热也更多,浪费了很可惜。这部分蒸汽不仅会在烟囱内产生白雾,还会增加空气体的湿度。

这部分汽化潜热可以通过冷凝装置回收利用。

如果燃气锅炉每小时蒸发量为50吨,供给300度15公斤压力的蒸汽,消耗的天然气约为4300立方米,约2700公斤,燃烧产生的蒸汽的汽化潜热高达146万大卡。及时回收一部分汽化潜热,还可提高锅炉效率10%以上。

该方案已通过实验验证,并在多个供热单位投入生产。据测算,50吨锅炉年经济效益在600万以上。

事实上,所有燃烧天然气的锅炉都可以根据上述做法回收烟气中的汽化潜热,这不仅达到了节能的效果,而且有利于环保。

研究表明,烟囱排放的白烟柱和水蒸气会加剧雾霾天气的发生。

如果能节省精力,多赚钱,天天有晴天,何乐而不为呢?

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