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水蒸汽凝结以辐射方式释放潜热的微观物理机制
众所周知,水的冷凝和蒸发与外界交换的能量被称为潜热,热力学将冷凝和蒸发过程视为一个等温等压过程。但是在这样一个近乎于理想的热力学过程中,却没有确定的均质热力学状态。在热力学中,将介于饱和蒸汽与饱和液体之间的区域称为湿区,湿区的工质状态是相应压力或温度下的饱和液态和饱和气态的混合状态,并将工质在饱和气态和饱和液态的焓值之差定义为潜热(L=h”-h’)。从工程实践角度,使用“潜热”度量这一热力过程简单实用,也没有出现过任何问题。由于一般工程技术中的冷凝过程是在一个封闭容器内进行,潜热是不是通过辐射释放出来的是无关紧要的问题,即凝结过程中没有均质热力学状态所暗含的微观物理学机制问题被掩盖了。
物质的辐射机理非常的复杂,至今并没有十分完美的解释,但我们知道任何物质都有辐射,只是辐射的波谱范围和强度不同而已。关于辐射机理,有一种解释是处于激发态的原子或分子返回基态时就以电磁辐射的形式释放其多余的能量。不同的物质辐射光谱显著不同,电磁波光谱从宇宙射线、X