判断题
过热蒸汽的温度比饱和蒸汽 高,所以它的加热速度比饱和蒸汽快。
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题的结论是**错误**的。虽然过热蒸汽的温度确实比同压力下的饱和蒸汽高,但其加热速度(传热效率)通常**低于**饱和蒸汽。
以下是详细解析:
### 1. 核心原因:传热机制不同
* **饱和蒸汽(主要靠潜热):**
当饱和蒸汽接触到温度较低的物体表面时,会发生**冷凝相变**,从气态变为液态。在这个过程中,它会释放出巨大的**汽化潜热**(Latent Heat)。
* 例如:在100°C时,水蒸气的汽化潜热约为 2257 kJ/kg。
* 这种相变传热系数极高,传热速度非常快,且能在恒定的温度下进行高效加热。
* **过热蒸汽(主要靠显热):**
过热蒸汽是单一的气相,它在冷却过程中**不会发生冷凝相变**,直到温度降至饱和温度为止。因此,它只能依靠**对流传热**释放**显热**(Sensible Heat)。
* 蒸汽的比热容很小(约 2.0 kJ/(kg·°C)),这意味着即使温度下降很多,释放的热量也远少于饱和蒸汽冷凝时释放的潜热。
* 气体的对流传热系数远低于相变传热的传热系数。
### 2. 举例对比
假设我们有 1 kg 的蒸汽用于加热:
* **饱和蒸汽**:冷凝成水,释放约 **2257 kJ** 的热量(潜热)。
* **过热蒸汽**:假设过热度高出 50°C,它冷却到饱和温度仅释放约 $50 \times 2.0 = 100$ kJ 的热量(显热)。这还不到饱和蒸汽释放热量的 5%。
### 3. 其他不利因素
* **传热系数低**:过热蒸汽作为气体,其与壁面之间的传热膜系数较低,导致热阻较大。
* **温度分布不均**:过热蒸汽在换热器中温度会逐渐降低,导致加热过程温度不恒定,难以控制。
* **可能形成隔热层**:在某些情况下,过热蒸汽可能在换热表面形成一层较厚的气体边界层,进一步阻碍热传递。
### 结论
尽管过热蒸汽温度更高,但由于缺乏高效的**相变潜热释放**,其单位质量携带的有效加热能量和传热速率都远低于饱和蒸汽。因此,在工业加热应用中,**饱和蒸汽是更优的加热介质**,而过热蒸汽通常用于驱动汽轮机等做功设备。
所以,原题说法“它的加热速度比饱和蒸汽快”是**错误**的。
相关知识点:
过热蒸汽加热速度快,错
题目纠错
化工总控工理论题库
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