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通过暗环境蒸发表征水焓值的批判性评估

应用物理 2024-01-01 v2 材料科学 流体动力学

摘要

在无太阳辐照下的对比蒸发速率测试,是建立和表征界面太阳能蒸发器中水降低的汽化焓的广泛使用方法。然而,各情形间能量输入相等的假设通常不成立,并使该表征方法产生误导。暗条件下界面蒸发器产生更大的蒸发速率,主要源于扩大的表面积。这导致更高的蒸发速率、更多的蒸发冷却以及与环境的更大温差。我们提供理论与实验证据,证明这些温差引起环境能量输入的巨大差异,因此不能假设能量输入相等。在瞬态解析模型内对我们数据的评估,能够量化能量输入差异并计算汽化焓。这表明蒸发速率的差异对应于能量输入的差异,且汽化焓并未低于理论值。增加的能量输入的量级也与界面蒸发器暗环境蒸发速率的典型报道增幅吻合良好,为先前文献结果提供了另一种解释。此外,我们举例说明该表征方法的结果与差示扫描量热法结果相矛盾,而后者常用于得出关于蒸发器材料内汽化焓降低与水状态改变的结论。因此,我们得出结论:不应使用该方法得出关于界面蒸发器材料内汽化焓降低的结论。这些结果强调,当前对蒸发器材料内汽化焓降低的理解需要重新评估。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.12881,
  title  = {Critical assessment of water enthalpy characterization through dark environment evaporation},
  author = {Andrew Caratenuto and Yi Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.12881},
  year   = {2024}
}