水蒸氣是怎么形成的
水蒸氣是由水或冰的轉(zhuǎn)變而形成的氣態(tài)物質(zhì)。水蒸氣也是機(jī)械、化工、冶金等工業(yè)部門中最常用的工質(zhì)之一。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹水蒸氣的形成過程和原因相關(guān)知識。
形成水蒸氣的原因
水蒸氣，簡稱水汽或蒸汽，是水(H₂O)的氣體形式。當(dāng)水達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，水就變成水蒸氣。在海平面一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100°C或212°F或373.15K。當(dāng)水在沸點(diǎn)以下時(shí)，水也可以緩慢地蒸發(fā)成水蒸氣。而在極低壓環(huán)境下(小于0.006大氣壓)，冰會(huì)直接升華變水蒸氣。水蒸氣可能會(huì)造成溫室效應(yīng)，是一種溫室氣體。
此外，水蒸氣不是能源，也不是二次能源，更不是再生能源，水蒸氣只是水以氣態(tài)方式存在的一種表現(xiàn)。
水蒸氣的變化形態(tài)
雨
科學(xué)地應(yīng)說，水在常溫下，會(huì)慢慢地變?yōu)樗魵怙w散到空中，這種現(xiàn)象就叫蒸發(fā)。地上的水變成了水蒸氣，這些水蒸氣在天上形成了白云;如果水蒸氣凝結(jié)成較大的水滴，水滴就會(huì)落下來形成雨或者雪。
白氣
大量水蒸氣在空氣中凝結(jié)時(shí)，常呈現(xiàn)一團(tuán)"白氣”狀，“白氣”常被誤認(rèn)為水蒸氣。使沸騰的水變成的水蒸氣在空氣中受冷，便可通過比較“白氣”和水蒸氣的顏色、形態(tài)、發(fā)生部位的不同，可以知道“白氣”不是水蒸氣，而是水蒸氣凝結(jié)成的小水滴飄浮在空氣中。一般我們稱“白氣”為“霧”。
水蒸氣基本組態(tài)
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機(jī)物，在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界，純水是非常罕見的，水通常多是酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶液，習(xí)慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用鉑或石英器皿經(jīng)過幾次蒸餾取得，當(dāng)然，這也是相對意義上純水，不可能絕對沒有雜質(zhì)。水是一種可以在液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)之間轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。固態(tài)的水稱為冰;氣態(tài)叫水蒸氣。水汽溫度高于374.2℃時(shí)，氣態(tài)水便不能通過加壓轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。
從熱物理學(xué)上講：水蒸氣：指特定空間的水全部以氣的形式存在，當(dāng)然這必須滿足一定的物理?xiàng)l件。水蒸汽：指特定空間的水存在形態(tài)是氣或液二相，其中液相可以是“霧”狀分散形式存在，也可以是大量液滴聚集形式存在，當(dāng)然這也必須滿足一定的物理?xiàng)l件。在實(shí)際應(yīng)用中，接觸到的大多數(shù)指的是“水蒸汽”。
2000年版的《現(xiàn)代漢語詞典》解釋如下：汽：1.液體或某些具體受熱而變成的氣體，例如水變成的水蒸氣;2.特指水蒸氣：汽機(jī)、汽船。氣：1.氣體。2.特指空氣。4.自然界冷熱陰晴等現(xiàn)象。……其中，1和4也是《古漢語常用字字典》上的解釋。《列子·天瑞》：虹霓也，云霧也，風(fēng)雨也，四時(shí)也，此積氣之成乎天者也。
水蒸氣的蒸發(fā)現(xiàn)象
只發(fā)生在液體表面的汽化過程。蒸發(fā)在任何溫度下都能發(fā)生。蒸發(fā)過程吸收熱量，蒸發(fā)致冷。
影響蒸發(fā)快慢的因素：溫度、濕度、液體的表面積、液體表面上的空氣流動(dòng)等。
水由液態(tài)或固態(tài)轉(zhuǎn)變成汽態(tài)，逸入大氣中的過程稱為蒸發(fā)。指水在常溫下接觸空氣，變?yōu)樗魵?。而蒸發(fā)量是指在一定時(shí)段內(nèi)，水分經(jīng)蒸發(fā)而散布到空中的量。通常用蒸發(fā)掉的水層厚度的毫米數(shù)表示，水面或土壤的水分蒸發(fā)量，分別用不同的蒸發(fā)器測定。一般溫度越高、濕度越小、風(fēng)速越大、氣壓越低、則蒸發(fā)量就越大;反之蒸發(fā)量就越小。土壤蒸發(fā)量和和水面蒸發(fā)量的測定，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水文工作上非常重要。雨量稀少、地下水源及流入徑流水量不多的地區(qū)，如蒸發(fā)量很大，極易發(fā)生干旱。而且在任何溫度下都可以蒸發(fā)。
從微觀上看，蒸發(fā)就是液體分子從液面離去的過程。由于液體中的分子都在不停地作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它們的平均動(dòng)能的大小是跟液體本身的溫度相適應(yīng)的。由于分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)和相互碰撞，在任何時(shí)刻總有一些分子具有比平均動(dòng)能還大的動(dòng)能。這些具有足夠大動(dòng)能的分子，如處于液面附近，其動(dòng)能大于飛出時(shí)克服液體內(nèi)分子間的引力所需的功時(shí)，這些分子就能脫離液面而向外飛出，變成這種液體的汽，這就是蒸發(fā)現(xiàn)象。飛出去的分子在和其他分子碰撞后，有可能再回到液面上或進(jìn)入液體內(nèi)部。如果飛出的分子多于飛回的，液體就在蒸發(fā)。在蒸發(fā)過程中，比平均動(dòng)能大的分子飛出液面，而留存液體內(nèi)部的分子所具有的平均動(dòng)能變小了。所以在蒸發(fā)過程中，如外界不給液體補(bǔ)充能量，液體的溫度就會(huì)下降。
水蒸氣的生活提醒
長期吸入蒸汽可引發(fā)癌癥流產(chǎn)
氯化消毒是中國沿用多年且仍然在給水處理中普遍采用的消毒技術(shù)。但近20年來，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，在氯化消毒的同時(shí)與水中某些有機(jī)和無機(jī)成分反應(yīng)，生成一系列鹵代有機(jī)副產(chǎn)物，其中大部分對人體健康構(gòu)成潛在的危脅。這是影響飲用水水質(zhì)的一個(gè)重要因素。
如果水沒有達(dá)到沸點(diǎn)，氯并不會(huì)揮發(fā)到空氣中，對人體沒有危害。但如果將自來水煮沸，而且繼續(xù)煮沸一段時(shí)間，自來水中的氯就會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，變成一種叫“三鹵甲烷”的化學(xué)物，揮發(fā)到廚房的空氣中，可通過呼吸進(jìn)入人體，長期下來可影響人體健康。不少家庭主婦喜歡打開煲蓋繼續(xù)煲煮數(shù)分鐘以除氯味，這樣的習(xí)慣危機(jī)無限，因?yàn)槿u甲烷的蒸發(fā)點(diǎn)比水低，任何加溫動(dòng)作，三鹵甲烷都會(huì)較水蒸氣先蒸發(fā)至空氣中，且蒸散量亦會(huì)比水蒸氣多。若三鹵甲烷隨空氣被人體吸入，可引發(fā)腎癌及膀胱癌，亦會(huì)導(dǎo)致孕婦早產(chǎn)、流產(chǎn)或生下畸胎。
三鹵甲烷吸入肺部的破壞力遠(yuǎn)比喝下大，所以，平時(shí)在家中燒開水、煮湯、煮粥時(shí)，一定要打開抽油煙機(jī)并保持廚房通風(fēng)，水燒開后3分鐘即可關(guān)火。在浴室洗澡同樣有機(jī)會(huì)吸入三鹵甲烷，因此除注意隨時(shí)開抽油煙機(jī)外，洗澡也應(yīng)注意通風(fēng)，不要狂吸水蒸氣，將患癌風(fēng)險(xiǎn)降低。
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