了解蒸汽       

H2O的三相分別為冰、水和蒸汽。

       分子是靠電荷力（氫鍵）緊密地結(jié)合在一起，分子運(yùn)動(dòng)的活躍程度決定了物質(zhì)的相。像其它物質(zhì)一樣，在某個(gè)特定溫度和壓力下H2O的三相達(dá)到平衡狀態(tài)而共存，這就是H2O的三相點(diǎn)。H2O的三相點(diǎn)，也就是冰、水和蒸汽三相共存點(diǎn)，是溫度273.16 K和絕對(duì)壓力0.006112 bar。此時(shí)的壓力非常接近絕對(duì)真空，如果在此溫度下壓力進(jìn)一步下降，冰就會(huì)直接升華為蒸汽。

    冰

       的分子以點(diǎn)陣形式有序地排列，它們僅能在其平衡位置附近振動(dòng)。振動(dòng)的幅度不會(huì)超過分子直徑。 熱量的持續(xù)增加會(huì)導(dǎo)致分子振動(dòng)加劇，并最終相互脫離，于是固體開始融化為液態(tài)（無論何種壓力下總是在0℃時(shí)開始融化）。冰融化時(shí)雖然發(fā)生了相變，但冰的溫度并不上升，此時(shí)吸收的熱量稱為熔解熱。相變現(xiàn)象是可逆的，當(dāng)水結(jié)冰時(shí)會(huì)有同樣多的熱量釋放到周圍環(huán)境中。

    大多數(shù)物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的時(shí)候，其密度將會(huì)下降。然而，H2O是一個(gè)例外，當(dāng)冰融化成水的時(shí)候，它的密度會(huì)增加，這就是為什么冰會(huì)浮于水上和水結(jié)冰后體積變大的原因。

    水

      在液態(tài)下，分子可以自由移動(dòng)，但是由于相互之間的吸引力作用，其移動(dòng)距離仍然小于一個(gè)分子的間距，分子之間的碰撞經(jīng)常發(fā)生。不斷增加的熱量增加了分子運(yùn)動(dòng)和碰撞，并把液體的溫度提高到汽化的溫度，這個(gè)階段吸收的熱量稱為水的液體焓或顯熱。通常，我們把0℃水的焓定義為零。 在大氣壓 (0barg)下，水在100℃時(shí)沸騰，把1kg水從0℃加熱到100℃需要419kJ的熱量，由此可以 推導(dǎo)出水的比熱容Cp是4.19kJ/(kg?℃)。 

    蒸汽

      當(dāng)水的溫度上升到沸騰狀態(tài)時(shí)，一些分子得到了足夠的動(dòng)能，具有了足夠的速度，這樣就可以在落回液體中之前從液體表面逸出。繼續(xù)加熱使分子運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加劇，大量的分子具有離開液面的動(dòng)能。當(dāng)水被加熱到沸點(diǎn)時(shí)，氣泡從水中逸出并在表面爆裂。

      由于蒸汽的分子之間距離要大的多，蒸汽的密度比水低的多，所以蒸汽會(huì)存在于水的表面以上的空間。 當(dāng)離開液體表面的分子比那些重新進(jìn)入液面的分子多的時(shí)候，水會(huì)自由蒸發(fā)。這時(shí)，它已經(jīng)達(dá)到了它的沸點(diǎn)或飽和溫度。如果壓力保持不變，增加更多的熱量不會(huì)使水溫上升，但會(huì)使水變成飽和蒸汽。同一系統(tǒng)下飽和水的溫度與飽和蒸汽溫度相同，但單位質(zhì)量蒸汽中的含熱量要比飽和水大得多。

       在大氣壓力下，飽和溫度是100℃。壓力上升，飽和水的溫度也隨著上升，焓值也會(huì)提高。飽和蒸汽壓力和溫度之間的關(guān)系曲線如下：  

       在該曲線上，水和蒸汽可以在任何壓力下共存，飽和曲線以上是過熱蒸汽。飽和溫度以上的溫度稱為蒸汽的過熱度。飽和曲線下的水稱為過冷水。