湿衣服在真空中会不会变干?为什么?

熊孩子爱科技 2019-01-08 09:24:22

悟空上有很多人问问题,有一些问题是真的傻,有些问题看起很简单,在专业领域却真的不简单。

比如这个问题,有人问:湿衣服在真空中会不会变干?为什么?

我想上过初中的朋友看到此问题,都会脱口而出:这是很显然的!还用问吗?

但是,液体的蒸发在化工领域是一个重要的命题,基本上所有涉及的行业都需要用到液体汽化和液化,说这两个过程支撑了整个化工一点也不为过。

水在大气中的蒸发速度与环境中的水分含量有密切关系,在化工中,液体汽化速度与其本身的蒸汽压成正比。

所谓蒸汽压是指,当液体在一个稳定的环境中,其汽化速度与液化速度相等时,这种液体的蒸汽在环境中的压力,也称为饱和蒸汽压。

比如在各温度的蒸汽压,温度越低蒸汽压越小,说明在低温时环境中的水分更容易饱和,也就是说水在温度越低时越难蒸发。

很显然,液体的蒸汽压越大,需要越多的液体汽化去补充所差的空缺。而环境中初始的蒸汽压越低则液体的汽化速度越快。

液体蒸汽压与温度的关系图

对着下表,反过来看,如果要让水的温度超过100度,那么,它所处的环境就必须大于1个大气压,否则水就必须沸腾以不断补充环境的水分,沸腾时的水是不会升高温度的,只有当环境压力增高时,水的沸点才会随着升高。

因此,现在所谓能将水烧到200度的养生壶,就是骗人的玩意!因为200度时,其蒸汽压达到2320.88kpa,相当于23个大汽压,此时的养生壶就是一个炸弹,这么高压力谁敢用?我们平常用的高压锅,其内压力都不会超过3个大气压。

当水处于真空中时,可以认为真空中初始的水蒸汽压为0,这时水不但会蒸发,而且蒸汽速度非常快。

这种原理广泛应用于食品工业中,比如奶粉是由液态奶干燥而成,如果用高温蒸煮去掉水份,高温容易让牛奶中的蛋白质发生变性,这时工厂会用喷嘴将液态奶以喷雾的方式喷入真空容器中,在真空容器中,奶雾中的水份会迅速汽化,并被抽气装置抽走,而奶粉就沉降下来。这种技术叫做“闪蒸技术”。

不管高温闪蒸还是低温闪蒸都能有效降低奶粉干燥时间,从而降低蛋白质变性的几率。

闪蒸的核心设备其实是——“一个大罐子”

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