单选题
蒸发操作中所谓温度差损失,实际是指溶液的沸点( )二次蒸汽的饱和温度。
A
小于
B
等于
C
大于
D
上述三者都不是
答案解析
正确答案:C
解析:
在蒸发操作中,**温度差损失**(Temperature Difference Loss)是一个重要的概念,它直接影响有效传热温差的大小。
### 解析过程:
1. **定义理解**:
* **二次蒸汽的饱和温度**:指在蒸发器分离室压力下,纯水蒸气(即二次蒸汽)冷凝时的温度。如果溶液是纯溶剂(如水),其沸点应等于该压力下的饱和蒸汽温度。
* **溶液的沸点**:由于溶液中溶有非挥发性溶质,根据拉乌尔定律等物理化学原理,溶液的蒸气压低于同温度下纯溶剂的蒸气压。因此,要使溶液沸腾(即其蒸气压等于外界压力),必须将其加热到比纯溶剂更高的温度。
2. **温度差损失的成因**:
温度差损失主要由以下三部分组成:
* **因溶液蒸汽压下降引起的沸点升高**:这是最主要的原因。因为溶质的存在,导致溶液沸点高于同压力下纯水的沸点(即二次蒸汽的饱和温度)。
* **因液柱静压强引起的沸点升高**:蒸发器内液体有一定深度,底部液体受到的压强大于液面压强,导致底部液体沸点升高。
* **因管路流动阻力引起的温度损失**:二次蒸汽从蒸发室流向冷凝器的过程中,克服管道阻力会有压降,导致对应的饱和温度降低,但这通常归类为系统压降影响,而在讨论“溶液沸点”与“当地二次蒸汽饱和温度”的关系时,主要关注前两点导致的沸点升高。
3. **结论推导**:
综上所述,在实际蒸发操作中,**溶液的沸点**总是**高于**对应压力下**二次蒸汽的饱和温度**。这两者之间的差值即为温度差损失。
即:$\text{溶液沸点} > \text{二次蒸汽饱和温度}$
### 选项分析:
* A. 小于:错误,溶液沸点不可能低于纯溶剂沸点。
* B. 等于:错误,仅在理想纯溶剂且无静压头影响的极端假设下才成立,实际蒸发中不存在。
* C. 大于:正确,符合物理规律和工程实际。
* D. 上述三者都不是:错误。
因此,正确答案是 **C**。
相关知识点:
蒸发温度差损失,溶液沸点高
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化工总控工理论题库
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