1、冷冻干燥原理冷冻真空干燥也叫干燥。升华干燥或简称冻干。它是干燥方法之一，目的是为了贮存物品。 3uHfa 蒸发是指在任何温度下(只要低于临界温度)液体表面的汽化过程。在制冷技术中。“蒸发”通常代表液体的沸腾过程。 i#%t/ u 将液体加热到一定的温度，液体逐渐变成蒸汽；当蒸汽的形成不仅来自液体表面，而且来自液体内部，形成许多小汽泡上升至液面上方空间时称为沸腾。也就是温度升高到液体的蒸汽压力与周围的空间压力相等时，液体即开始沸腾。液体开始沸腾时的温度叫做沸点。沸腾也是同时发生在液体内部和表面的汽化现象。一些物质的沸点见表三。 (Pt*|i2c 3vNS 1 V*(=Tp 第二节 热和温度 Z5
2、o6RTi 3JbI 3 热是物质运动的形式之一。任何物质都是有许许多多的分子所组成，而这些分子都在不停地作无规则的运动，我们称之热运动，而这些无规则运动的分子所具有的能就叫做热能。 dK)U*Q 热能的大小用温度来表示。温度越高，分子运动越剧烈。物体的热能也就越多；温度低，分子运动缓慢，物体的热能就少。温度就是表示物体热和冷的程度，热和冷是相对的。它们都是表示物体所含热能的多少或温度的高低。增加物体的热能叫做加热；移去物体的热能叫做制冷。 qyuU 温度常用摄氏和华氏二种温标来表示。 ?J(qaa; 摄氏温标：在标准大气压下，以水的冰点为 0，水的沸点为 100，在 0 和 100 之间分成
3、 100 等分。每一等分叫1 度。这种温标就叫做摄氏温标，用符号表示。 /%U+kW 华氏温标：在大气压下，以水的冰点为 32，水的沸点为212，在 32 和 212 之间分成 180 等分，每一等分叫 1 度，这种温标就叫做华氏温标，用符号F 表示。 6nRD:CH)X华氏和摄氏和用下面的公式进行换算： - Hs8c%C 华氏换摄氏：5/9(F-32) / APBhm 另外还有一种温标叫开氏温标，以摄氏零下 273.15 度作为零度，开氏温标符号用号K 表示。开氏温标也叫绝对温标；开氏零度即摄氏 273.15 也叫绝对零度。绝对零度是达不到的。 Llk4 =p 温度只能表示物体冷热的程度，温
4、度高或者温度低，不能从数量上来表示物体热能的多少。因此就有热量的概念：物体吸收或放出热能的多少叫做热量。计算热量的单位是卡或千卡，千卡又叫大卡，1 大卡1000 卡。卡的单位是这样规定的：把 1 克水的温度升高或降低 1所吸收或放出的热量规定为 1 卡。 CkxUec 还有一种热量单位叫做英热单位，它是这样规定的：1磅水升高 1F 所需的热量称为 1 个英热单位(B、T、U)，I 英热单位252 卡。 ho f:+aW 质量相同的不同物质温度升高 1时所需的热量是不相同的，我们把单位质量的某种物质温度升高或降低 1时所吸收或放出的热量，叫做这种物质的比热。单位是卡/克度，读作每克每度卡，一些物
5、质的比热见表五。 X U .FLNe 表五 一些物质的比热(卡/克度) d:6?miMHt 物质 比热 物质 比热 h bq 水 1 铜 0.091 _YY:+ - 冰 0.43 钢铁 0.11 *Y6BPFE*4 水蒸汽 0.45 铝 0.21 -#Hkbs F-12 0.225 水银 0.033 Y) 氨 0.52 玻璃 0.20 (CS“ s+y1 空气 0.24 酒精 0.58 *?7Ie;) r0HqZx 热量能通过传导、对流、辐射三种方式进行传递。 qC40/1-m8K 传导：在受热不均匀的物体中，热从高温处依靠物体的分子逐渐传到低温处的现象，称为热的传导。这种方式的热交换一直进行
6、到整个物体的温度相等为止。传导在固体、液体和气体之间均能发生，传导作用必须要使物体相互接触才能完成。 ZkkXITQkPM 一切金属是传导的良导体，非金属是热的不良导体。物质传导热的能力可用导热系数来表示。导热系数是热的传导作用在 1 平方厘米截面上一秒钟内当温差为 1时通过长度 1 厘米的热量卡数。单位卡/厘米度秒，一些物质的导热系数见表六。 /pZLt)=P 表六 一些物质的导热系数(卡/厘米度秒) )V%xbDdS 物质 导热系数 物质 导热系数 R$4)!N 铜 0.92 水 0.00142 N Y 辐射：高温热源通过空间射向低温物体，使低温物体受热升温，这种热量的传递方式叫做辐射、热
7、射与光相似，它以直线方式进行，可以在真空中传播；辐射可以通过空气和玻璃等透明介质，而这些透明介质本身吸热极少，表面黑、粗糙的物体善于吸收热；表面白亮光滑的物体不善于吸收热和辐射热，但善于反射热。 I3 -$ 事实上，热量传递的三种方式并非单独进行，而是一种方式伴随着另一种方式同时进行，或者是三种方式同时进行的。 0m7ANqEZ 为了衡量物体温度高低的程度，就需要对温度进行测量，温度的测量是利用温度计来完成的。常见的温度计有液体温度计、压力式温度计、双金属温度计、热电偶、热电阻和热敏电阻等。 =uSU9 第三节 气体和蒸汽 ?y%UIzf $7M/rF;N5X 气体和蒸汽都是物质的气态状态，物
8、质的临界温度可以作为判断气态物质是气体还是蒸汽的标准，当温度高于该物质的临界温度时，该物质的气态称气体；而温度低于该物质的临界温度时该物质的气态称蒸汽。 YbCqZqk 为此，必须介绍一下物质的临界温度和临界压力。气体的液化温度是与压力有关的，气体的压力越小时，则其液化温度就越低；随着压力的增加，气体的液化温度也升高，对于某一种物质的气体，有一个固定的温度值，超过这个温度时，物质只能处于气态，无论加多大的压力也不能使其压缩成液体，这个温度就称为该物质气体的临界温度。在临界温度时使该气体液化所需要的最小压力，称为该物质气体的临界压力。一些物质的临界温度和临界压力见表七。 HqMK*XKU 表七
9、一些物质的临界温度和临界压力 L?X0xI4 物质 临界温度 临界压力(绝对大气压) +Smt8O(1) 30 30.04 31.70 33.45 35.28 37.19 39.19 41.28 43.47 45.75 48.14 M _U$I7 Op3 IL/ 当空气中所含的达到完全饱和状态（即相对湿度为100%）这时温度称为露点。温度低于露点时，水蒸汽就结成雾状水滴。并呈露水凝附在一些物体的表面，当温度低于 0时，则呈冰霜凝附在一些物体的表面。 8zj 09T 表八是被水蒸汽所包含的空气内水蒸汽的含量，例如15时横向查 10，纵向查 5，为 12.71 克/米 3;-8时，横向查-0，纵向
10、查 8，为 2.54 克/米 3。 |34 第四节 压强与真空 62(WZX%b WgPL4D9 -= 物体放在地面，由于地球的引力作用，对地面有一个力的作用，我们把压在某一物体表面上的力称为压力，而单位面积上所受到的力称为压强。压力的单位是克或公斤（千克），压强的单位是克/厘米或公斤/厘米。 l3g6y 9; 液体和气体同样对处于其中的一切物体产生压强。地球的表面包围着一层厚厚的空气，叫做大气层，这个大气层所产生的压强叫做大气压。 T)C 固体的压强只产生于重力方向，液体的压强产生于液体相接触的任何一面，而气体的压强产生于所有的方向上，所以气体的压强亦可以解释为气体分子不停地运动而撞击容器内
11、壁的结果。 GesSLG/ 大气压力的大小可以通过实验来测得，那一根大约米长，一端封闭的细玻璃管，里面灌满水银，把它倒立在水银槽中，便可见到水银柱的下降现象，降到一定的高度便维持不动，在玻璃管上方形成一个没有空气的空间（真空），测量水银柱的高度约为 760 毫米(如图三所示)。TQT 大气压与高度有关，离海平面越高，大气压越低。在离海平面 2000 米的高度内，平均每升高 12 米，水银柱约下降 1 毫米。 Q$zlxn 7 在标准大气压下，每立方厘米体积中气体的分子数为2.71019 个。真空是指低于体个大气压的气体状态，与大气状态相比较，单位体积中气体的分子数目较少因此真空并不是空无一物，
12、完全没有任何物质的空间称为“绝对真空”，绝对真空是假想的，它是永远也达不到的。 ZT8j9zs $ -GQf 真空高低的程度叫真空度。真空度用气体压强的大小来表示。压强越低，表示真空度越高；反之，压强越高，表示真空越低。若压强高到 760 毫米水银柱即一个大气压就是没有了真空了。若压强继续升高，就产生了正压。因此，低于大气压强又可称负压。 &tOD 压强有三种表示方法：绝对压力、表压力和真空度。绝对压力表示作用于单位面积上的压力的绝对值，它以绝对零点为起点。表压力，表示比大气压高多少数值，它以大气压力为起点，即在大气压时，表压力为零。真空度表示比大气压低多少数值，当用绝对压力表示时，以绝对零压为起点；当用表压力表示时，它以大气压为起点，如图四所示。 !Ch ya
