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小編這么拼化學教育期刊
從物理化學的角度看室內返潮和除濕

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文章插圖
張婷
（湖北工業大學工程技術學院 湖北武漢 430000）
摘要
從物理化學的角度分析了日常生活中的返潮現象，以風冷冷凍除濕機、空調、轉輪除濕機為例，解析了室內除濕中蘊含的物理化學原理 。引導學生利用物理化學的眼光看待生活，有利于學生分析生活現象的本質，提高邏輯分析能力，克服學習物理化學畏難情緒的同時增加學習興趣 。
關鍵詞
返潮現象；冷凍除濕；固體吸附除濕；物理化學原理
2016年北精、武漢、南精、邢臺及山西全省出現了連續的強降雨天氣，武漢6、7月降雨31天，其中特大暴雨4天，中到大雨16天，全市出現了雨水滯留、積水不退的現象，空氣的相對濕度持續高達90% 。為了防止霉菌大量繁殖，室內除濕成為了每個家庭的首要任務 。家庭除濕通常選擇除濕機、空調、除濕盒等設備，雖均能達到干燥室內空氣的效果，但因各自工作原理不同，工作時蘊含的物理化學知識也不盡相同 。物理化學的眾多教材，在提及此課程的學習方法時，大多推薦學生領悟物理化學解決實際問題的科學方法[1]，要求學生學會利用物理化學的眼光看待生活 。但這些教材中很少列舉實例說明如何結合物理化學知識點解釋生活現象，這讓學生往往感到無例可循 。
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用物理化學眼光看室內返潮現象
室內外溫差較大時，室內的地面及物品上容易附著一些水分，出現潮濕、出水的狀態，這種現象被稱為返潮，是一個典型的物理化學現象 。根據真實氣體的液化條件，當空氣中水蒸氣的壓力大于該溫度下水的飽和蒸氣壓時，蒸氣將部分凝聚為液體，直至空氣中水蒸氣的壓力下降至該溫度下水的飽和蒸氣壓，達到氣液平衡 。水的飽和蒸氣壓是溫度的函數，它隨溫度的升高而增大 。室外溫度高，對應的水的飽和蒸氣壓大，使得水分不斷蒸發，空氣中水蒸氣的壓力增大，相對濕度增加 。隨著空氣流通，濕熱的室外空氣進入室內 。而室內溫度低，對應的該溫度下的水的飽和蒸氣壓也低，造成了流經室內的空氣中的水蒸氣的壓力大于此時室內溫度下水的飽和蒸氣壓，水蒸氣在室內地面、物品上的凝聚隨之發生，很快便出現了返潮現象 。
濕度對室內空氣的品質有較大影響 。相對濕度過大，人體會分泌出松果激素，造成體內甲狀腺素和腎上腺素濃度的降低，使人萎靡不振且容易患上濕痹癥[2] 。相對濕度偏小，利于流感病毒、肺炎桿菌及麻疹病毒等微生物的繁殖、存活及傳播[3] ?？紤]到以上因素及人體的熱舒適度，室內較適宜的溫濕條件是：冬天，溫度18~25 ℃，相對濕度30%~65%；夏天，溫度23~28 ℃，相對濕度30%~60%[4~5] 。人在18 ℃、相對濕度為40%~60%的環境下的思維能力較強，工作效率較高 。老人和小孩適宜的相對濕度為45%~50%，哮喘等呼吸疾病患者適宜的室內相對濕度為40%~50% 。梅雨季節時室內濕度增加，為了提高生活品質，除濕、防潮成為了家庭及工作場所的重要任務 。
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除濕機工作原理中的物理化學知識
所謂除濕，就是將室內的空氣進行干燥，除去空氣中的多余水分 。市場上用于室內除濕的空調和除濕機類型眾多，工作原理各不相同且涉及領域廣泛 。本文從熱力學排名定律、真實氣體的液化、水的相圖、接觸角、毛細管凝聚現象、固體吸附及解吸等物理化學的角度出發，對風冷冷凍除濕機、空調、轉輪除濕機等生活中常用的除濕設備進行除濕原理分析 。