开尔文公式计算蒸气冷凝与液体沸腾温度的误差及其分析

doi:10.3866/PKU.DXHX202002037

大学化学 >> 2021, Vol. 36 >> Issue (2): 2002037.doi: 10.3866/PKU.DXHX202002037

开尔文公式计算蒸气冷凝与液体沸腾温度的误差及其分析

陶智彬, 张树永()

山东大学化学与化工学院, 济南 250100

收稿日期:2020-02-20 录用日期:2020-03-30 发布日期:2020-04-13
通讯作者: 张树永 E-mail:syzhang@sdu.edu.cn
作者简介:张树永, Email: syzhang@sdu.edu.cn

Analysis of the Temperature Deviation for Boiling of Liquid and Condensation of Vapor Using Kelvin Equation

Zhibin Tao, Shuyong Zhang()

School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China

Received:2020-02-20 Accepted:2020-03-30 Published:2020-04-13
Contact: Shuyong Zhang E-mail:syzhang@sdu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

讨论了利用开尔文公式计算液体沸腾与蒸气冷凝温度时的误差。指出这些误差是由于没有考虑温度变化对弯曲液面蒸气压和水平液面蒸气压之比等因素的影响，以及没有注意开尔文公式对小气泡的适用性导致的。指出了改善结果的方法，并进一步明确了开尔文公式的适用范围。

关键词: 开尔文公式, 弯曲液面, 蒸气压, 沸腾, 冷凝

Abstract:

The discrepancies for calculating condensation temperature and boiling temperature for droplet and small bubble using Kelvin equation were discussed. The discrepancies can be ascribed to the neglect of variation of the vapor pressure of curved surface to plain surface with temperature, and the misusing of Kelvin equation for small bubble during boiling. The way to reduce the discrepancy is introduced while the applicability of Kelvin equation is discussed.

Key words: Kelvin equation, Curved surface, Vapor pressure, Boiling, Condensing

陶智彬, 张树永. 开尔文公式计算蒸气冷凝与液体沸腾温度的误差及其分析[J]. 大学化学, 2021, 36(2): 2002037.

Zhibin Tao, Shuyong Zhang. Analysis of the Temperature Deviation for Boiling of Liquid and Condensation of Vapor Using Kelvin Equation[J]. University Chemistry, 2021, 36(2): 2002037.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202002037

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2021/V36/I2/2002037

图/表 3

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步数	T/℃	p_r/p^*	p^**/kPa	T’/℃
1	30.00	2.779	1.0698	7.956
2	7.956	3.155	0.9423	6.107
3	6.107	3.192	0.9314	5.939
4	5.939	3.195	0.9305	5.925
5	5.925	3.196	0.9302	5.920
6	5.920	3.196	0.9302	5.920

T/℃	p^*/kPa	σ/(mN?m^?1)	ρ/(kg?m^?3)
30.00	4.2470	71.19	995.61
7.956	1.0698	74.52	999.81
6.107	0.9423	74.78	999.90
5.939	0.9314	74.81	999.91
5.925	0.9305	74.81	999.91
5.920	0.9302	74.81	999.91

步数	T/℃	p_r/p^*	p^**/kPa	T’/℃
1	100.00	0.999	101.431	100.0034
2	100.0034	0.999	101.431	100.0034

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开尔文公式计算蒸气冷凝与液体沸腾温度的误差及其分析

Analysis of the Temperature Deviation for Boiling of Liquid and Condensation of Vapor Using Kelvin Equation

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