湿热试验条件的物理现象-凝露试验
时间：2024-10-20 阅读：17
气体分子(在湿热实验中指水蒸气分子)在空间运动时或许磕碰固体物质(样品)的外表，当必定数量的分子接连碰在固体外表，在它从头回到空间之前，要在固体(样品)外表“逗留”必定长的时刻。这时，气体在外表上的浓度高于它在空间中的浓度，从而发生凝结。这种气体在固体外表上“逗留”的现象称之为吸附。因此，吸附也可以说是气体在固体外表上凝结和蒸腾的一个中间进程。根据实验成果，气体吸附量与固体物质的性质、温度及平衡时气体的压力三者有关。温度愈低、压力愈高，则吸附量就愈大。(感兴趣的同学可以去研究一下函数关系式)
物理吸附是由范德华引力引起的，吸附层一般为多分子层。吸附速度较快,吸附时所需能量也较小，一般在低温下便能进行。在湿热实验中以物理吸附现象居多。
凝露实际上也是水分子在样品上的吸附现象，但它是在实验温度上升时发生的。在升温阶段，样品外表温度低于周围空气露点温度时，水蒸气便会在样品外表凝结成液体构成水珠。在交变湿热实验的升温阶段，由于样品的热惯性，使它的温度上升滞后于实验箱的温度。因此，外表便发生了凝露现象。这种外表凝露量的多少，取决于样品本身的热容量大小，以及升温速度和升温阶段的相对湿度，在交变湿热实验的降温阶段，封闭外壳的内壁也会呈现凝露现象。
分散是分子运动的一种物理现象。在分散进程中，分子总是从浓度大的地方迁移到浓度小的地方。湿热实验时，空气中水蒸气向浓度较低的资料内部分散的速度可以用菲克规律表示出来。所以，湿热实验中由分散引起的潮气侵入，除了取决于实验条件中的jue对湿度与温度，还与样品的材质有关。
水蒸气进入材料内，一般都是经过空地。水蒸气经过空地的速度取决于孔的尺度。假如孔隙的尺度小于水分子的直径，水蒸气便不能进入。因为水蒸气在空间是与空气混合存在的，所以它的进入速度与水蒸气和空气的混合份额也有很大关系。将水蒸气和空气份额为1:1时，相当于80℃空气饱满状态下的水气量作为边界。高于这个边界的称为高蒸气压力，低于这个边界的称为低蒸气压力，然后将水蒸气进入空地的机理分别进行讨论：
①低蒸气压力下水气进入机理：在温度和水蒸气压力都不变的情况下(相当于稳定湿热实验)，水蒸气进入空地主要是因为扩散作用，其速度主要取决于空地中的空气阻力(渗透系数)和空地尺度(空地的大小虽然也影响进入速率，但并不严峻)。当温度改变(相当于交变湿热实验)时，空地两边的水蒸气压力差逼迫含有水蒸气的空气经过。这时进入速率不光与空地阻力和空地尺度有关，还与空地两头的水蒸气压力差也有关。由此可见，稳定湿热实验与交变湿热实验的作用机理是不一样的。
②高蒸气压力条件下，水蒸气进入速度与空地直径有关，当空地直径小于水分子的均匀自在路程时，水蒸气进入为分子流;当空地直径大于均匀自在路程时，进入速度为粘性流，空地直径处于上述二者之间时为过渡流。在高蒸气压力下，水蒸气进入速度随空地大小改变阐明，假如提高温度来加快潮气进入，对不同空地尺度将会有不同的速率，其加快倍数将是不一样的。
综上所述，水蒸气经过吸收现象的进入，取决于温度和水蒸气压力(jue对湿度)及材料的原料。
我们将关闭样品内空腔中温度改变引起的内外空气交流，称之为呼吸作用。在交变湿热实验的降温阶段，因为温度急剧下降，引起关闭空腔内的空气温度下降或空腔内壁的凝露都会使腔内压力降，构成抽吸现象，吸入外界的湿润空气，因而，降温阶段的呼吸作用吸入潮气量的多少，与温度改变速率和jue对湿度有关。这种呼吸现象不仅仅发生在实验温度交变时，当具有关闭外壳的样品，如关闭型旋转电机在间歇运动过程中，壳内线圈发热或冷却的反复交替改变，也会发生呼吸作用。在湿润条件下运用的电机产品，因为这种呼吸作用吸入潮气，长时间凝结成水在壳内积聚起来，也是屡见不鲜的。