凝結
凝結(英語:),或稱凝析,是氣體遇冷而變成液體,如水蒸气遇冷变成水。温度越低,凝結速度越快。在水循环中常提到凝結[1]。像空氣中的水蒸气接觸到其他固體、液體表面,或是接觸到云凝结核,因而形成液體,即為凝結。若气体遇冷後直接變成固體,則稱為凝华。
凝結也是化工生产中常見的程序,以成本低的水或空气作冷凝的介质,使其他物質的溫度降低。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热污染。
一些可逆性的現象
以下是氣態/固態或是氣態/液態的表面會出現的一些可逆性現象。
凝結的量測
氣象學中會量測在不同大氣壓力及溫度下,水蒸氣凝結成水的速率。
凝結的應用
凝結是蒸餾中很重要的一部份,蒸餾在實驗以及化工應用中都很重要。
凝結是會自然發生的現象,因此人們也可以用凝結來產生大量的水,供應人們所需。許多建築物興建的目的就是為了讓水蒸氣凝結,再收集水份,例如通风井以及集霧器。有些地區有沙漠化的情形,可以用此系統可以維持這些地區的水份,此方式保持水份的效果很好,因此有些組織教育在沙漠化地區的居民用此方式來儲水,以克服水源不足的問題[2]。
凝結也是在云室中追蹤粒子的關鍵過程。在云室中,因為入射粒子產生的離子即為凝結核,氣體會在附近凝結,形成產生類似飛機雲的效果。
建築物內的凝結
建築物內的水氣凝結會導致建築物內的濕氣、黴菌相關健康問題、木材乾腐或腐蚀、水泥和砖石墙壁受損,以及因為熱傳導的增加造成空調電費的增加,是不希望看到的現象。為了避免這些問題,需要降低室內的濕度,或是改善室內的通風。有許多可行的方式,例如開窗戶、打開通風扇、使用除濕機、在室外烘干衣服、在烹調時覆盖锅碗瓢盆等。裝設空調系統或是通風系統有助於將室內的濕氣排出,也讓建築物內的空氣可以流通[7]。若提高溫度,空氣中可以容納的水蒸氣量就會增加[7],不過若溫暖潮濕的空氣碰到冷的表面就會凝結,空氣溫度降低,其中可保持的水蒸氣量也會降低,這是室內常用的凝結來源,因此此一作法有其風險。
內部結構凝結可能是因為熱橋效應、缺乏隔熱、防潮、隔熱玻璃,或是類似設備的效果不足[8]。
參考資料
- 國際純化學和應用化學聯合會,化學術語概略,第二版。(金皮書)(1997)。在線校正版: (2006–) "condensation in atmospheric chemistry"。doi:10.1351/goldbook.C01235
- . [2018-03-02]. (原始内容存档于2009-02-23).
- Warsinger, David M.; Mistry, Karan H.; Nayar, Kishor G.; Chung, Hyung Won; Lienhard V, John H. . Entropy: 7530–7566. 2015. Bibcode:2015Entrp..17.7530W. doi:10.3390/e17117530.
- White, F.M. ‘Heat and Mass Transfer’ © 1988 Addison-Wesley Publishing Co. pp. 602–604
- 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 (页面存档备份,存于)
- Enright, Ryan. . Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering. 23 Jul 2014, 18 (3). doi:10.1080/15567265.2013.862889.
- . Property Hive. [2018-03-03]. (原始内容存档于2013-12-13).
- . diydata.com. [2018-03-03]. (原始内容存档于2008-01-13).