蒸发

蒸发是指液体在低于其沸腾温度下缓慢转变为气相的过程。该过程仅发生在液体的自由表面。当单个分子的动能足以克服结合力时，它们会离开液体。

蒸发是一个连续的物质传输过程。它受温度、空气流动、压力和相对湿度的影响。高温和低湿度会加快蒸发。环境压力降低也会提高蒸发速率。

对蒸发起决定作用的是液体表面的温度。它决定局部的饱和蒸汽压。因此，蒸发是一个耦合的传热与传质过程。环境压力下降或温度上升会显著提高蒸发速率。

与沸腾不同，蒸发在液体内部不会产生气泡。它是一种表面现象。在工程干燥过程中，蒸发常常是机械脱水之后的第二步。

蒸发速率可表示为：

m˙ = k · A · [exp ( −ΔH_vap / (R · T_L ) ​​​+ C )−p]

• m˙ 是蒸发流率 (kg/s)
• k 是传质系数
• A 是蒸发面积 (m²)
• ΔH_vap​ 是汽化焓 (J/mol)
• R 是通用气体常数 (J/(mol·K))
• T_L​ 是液体表面温度 (K)
• C 是物质常数
• p 是过程环境的蒸汽压 (Pa)

蒸发在干燥、冷却、热泵、涂覆和溶剂分离中发挥重要作用。