用湿空气烧饭

2020-05-13 14:34骆昌芹
少儿科技 2020年2期
关键词:塔顶冷凝水蒸气

骆昌芹

“什么,用湿空气烧饭?我可从来没听说过!”看到标题,你八成会这样吃惊地嚷起来。

是的,我们以后有希望用湿空气烧饭。这不是奇谈怪论,而是科学家正在用心研究的一项新技术。

我们知道,人类一直在寻觅除煤、石油等燃料以外的能源,现在原子能、太阳能、风能等已经在能源舞台上扮演着越来越重要的角色。还有哪些能源可利用呢?有人想到了湿空气。

湿空气由干空气和水蒸气混合而成。太阳每天把很多热量辐射到地面,其中很大一部分热量的作用是蒸发水,使大量水蒸气散布在空气中。既然水蒸气是吸收了热量才从液态水变成气体的,我们能不能想办法让这部分热量释放呢?

这部分热量属于蒸发潜热(蒸发潜热是指在恒定温度下,使某物质由液相转变为气相所需要的热量),湿空气里蕴藏的蒸发潜热量不是一个小数目。据估计,热带风暴平均每天释放的蒸发潜热竟有几十万亿焦耳。看,这是多么誘人的数字啊,难怪科学家费尽心思要利用它。

如何从湿空气中取出蒸发潜热呢?最简单的方法是冷却法。因为水是吸收了热量才成为水蒸气,当水蒸气冷凝时,会释放蕴含的这部分热量。

因此,科学家想建造一座很高很高的自然抽风塔。塔的进口装有一套饱和设备,可以使空气的相对湿度提高到饱和状态的相对湿度。塔顶湿空气温度比塔底湿空气温度低一些,塔顶湿空气密度比塔底湿空气密度小,塔底湿空气会向上流动。塔身越往上越小,湿空气上升速度越来越快、温度越来越低。到了一定的高度,湿空气中的水蒸气冷凝。在整个过程中,热量被释放。

用湿空气烧饭的原理并不复杂,做起来却很不简单。首先,建造这样一座符合要求的高塔是一个难题。其次,研制提高空气相对湿度的设备又是一个难题。但不管困难多大,我们相信,经过科学家孜孜不倦努力,总有一天,梦想会成为现实。

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