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化工总控工理论题库
1,831
多选题

蒸发器中溶液的沸点不仅取决于蒸发器的操作压强,而且还与( )等因素有关。

A
溶质的存在
B
蒸发器中维持的一
定液位
C
二次蒸汽的阻力损失
D
溶质的熔点

答案解析

正确答案:ABC

解析:

在蒸发操作中,溶液的沸点并不单纯等于操作压强下水的饱和温度,而是受到多种因素的影响,导致溶液的实际沸点升高。以下是对各个选项的详细解析: 1. **溶质的存在(选项 A)**: 这是引起沸点升高的主要原因之一,称为**溶液蒸汽压下降**。由于溶液中溶质粒子的存在,使得溶剂分子的逸出能力降低,导致在相同温度下溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸汽压。因此,要使溶液的蒸汽压达到外界操作压强,必须提高温度。这种因溶质存在而引起的沸点升高通常被称为“杜林规则”所描述的效应或浓度效应。 2. **蒸发器中维持的一定液位(选项 B)**: 这涉及**静压头效应**。在蒸发器内部,溶液具有一定的深度(液位)。液层底部的压强等于表面压强加上液柱产生的静压强。由于底部压强大于表面压强,底部溶液的沸点会高于表面溶液的沸点。工程上通常取平均沸点来计算传热温差,因此液位高度直接影响溶液的平均沸点。 3. **二次蒸汽的阻力损失(选项 C)**: 这涉及**管道阻力效应**。二次蒸汽从蒸发室流向冷凝器或下一效蒸发器的过程中,需要经过分离室、管道、阀门等设备,会产生流动阻力(压力降)。这意味着蒸发室内的实际压强要高于冷凝器或后续设备的压强。如果以冷凝器的压强为基准,蒸发室内的压强更高,从而导致溶液的沸点相应升高。 4. **溶质的熔点(选项 D)**: 溶质的熔点是指固态溶质转变为液态的温度,它与溶液在液态下的沸腾行为(气液平衡)没有直接关系。只要溶质在操作温度下不分解、不析出固体影响传热机理的根本改变,其熔点高低不决定溶液的沸点升高值。 **综上所述:** 溶液的沸点升高主要由三方面原因造成: 1. 因溶质存在引起的蒸汽压降低(A); 2. 因液柱静压强引起的沸点升高(B); 3. 因二次蒸汽流动阻力引起的压强升高(C)。 因此,正确答案是 **ABC**。

相关知识点:

蒸发器溶液沸点因素多

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