【熵与物态转变】冰箱冷表面霜层形成涉及水汽的变化

凝固过程中系统通常向外界释放潜热。沸腾发生于液体内部与表面的剧烈汽化。蒸发可以在低于沸点的温度下发生。沸点随外界压强改变而发生相应变化。高山上的水可能在低于标准沸点时沸腾。升华指物质由固态直接转变为气态。凝华使气态物质直接形成固态结构。潜热对应相变时不伴随温度连续改变的吸放热。

蒸发是液体从表面转变为气体的过程。液体未达到沸点时也可以持续发生蒸发。蒸发速度受到温度风速和湿度等因素影响。表面积增大通常有利于液体与空气接触。衣服展开晾晒能够增加水分散失的面积。湿衣叠成多层时内部水分较难快速蒸发。风吹过湿表面会带走附近较湿的空气。高湿空气可能减慢物体表面水分散失。

卡诺效率只由高低温热源的绝对温度决定。实际热机的效率低于对应的理想可逆热机。热机不可能把单一热源吸热全部变为净功。制冷机需要外界做功以持续搬运热量。热泵把低温环境的热量转移到高温区域。热泵供热量可以大于其消耗的电能。自由能有助于判断给定条件下过程的方向。吉布斯自由能常用于恒温恒压体系分析。

锅盖内侧形成水滴是蒸汽遇冷凝结的结果。浴室镜面起雾涉及大量微小水滴散射光。空调冷凝水来自空气经过冷表面的过程。蒸馏利用蒸发和冷凝完成相应分离。海水淡化可以采用蒸馏等不同处理技术。冷凝水的状态受到接触表面和环境影响。自然凝结的水并不自动等同于纯净饮用水。升华是固体直接转变为气体的过程。