凝結

• （台灣英文新聞／楊琇羽　台北綜合報導）中央流行疫情指揮中心今(30)日公布國內新增4例本土COVID-19確診案例，均為桃醫感染事件之確診個案相關接觸者，同日新增六個境外移入案例，其中令人訝異的是，台灣七個月以來未新增染疫死亡人數輝煌紀錄，在30日破功新增一人。
• 30日記者會上，指揮官陳時中親上火線說明，除了心情沉重談新增確診與死亡案例，也說明疫苗採購計畫。由於本土確診案例大幅增加，又適逢春節民眾團聚高峰將臨，陳時中強調，自主健康管理期間，禁止外出聚餐聚會，建議外帶食物儘速返家食用，另為避免感染病毒給家人親友，陳時中呼籲全國民眾圍爈請使用「公筷母匙」，並取單人份餐分開食用，減少交叉感染風險。

凝結
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凝結(condensation)也稱冷凝：氣體或液體遇冷而凍結的一種現象。

• 或稱凝析，是氣體遇冷而變成液體，如水蒸氣遇冷變成水。溫度越低，凝結速度越快。在水循環中常提到凝結。像空氣中的水蒸氣接觸到其他固體、液體表面，或是接觸到雲凝結核，因而形成液體，即為凝結。若氣體遇冷後直接變成固體，則稱為凝華。
• 凝結係指物質由氣體狀態變成液體狀態的物理過程。
• 凝結也是化工生產中常見的程序，以成本低的水或空氣作冷凝的介質，使其他物質的溫度降低。經過冷凝操作後，水或空氣溫度會升高，如果直接排放會造成熱污染。
• 凝結和蒸發是作用相反的兩個單元操作，蒸餾是蒸發和凝結的聯合操作。
• 同稱：「凝結」、「液化」。 物質從氣態轉變成液態的過程。
• 氣體凝結時，氣體與液體共存的溫度稱為凝結點，此時雖繼續冷卻，但溫度保持不變。
  • 例如：從冰箱中拿出的飲料罐，置空氣中不久飲料罐外壁有大量的水滴出現。
  • 例如：嚴寒的冬天裡，說話時會吐白色煙霧，白霧為小水滴。
  • 例如：低空的白雲、清晨的白霧及乾冰四周的白霧均為小水滴。（部分在高空中的白雲為固態冰晶）。
  • 例如：裝有熱水的燒杯，用玻璃片覆蓋，玻璃片出現液滴，部分液滴又落回燒杯中，與下雨原理相同。
• 凝結，是氣體遇冷而變成液體，如水蒸氣遇冷變成水。
  • 溫度越低，凝結速度越快。它的逆過程稱作蒸發。
• 凝結屬於液化形式中的一種，但不完全等於液化。
• 凝結是一種相變，故在通常情況下發生的凝結，會伴隨着物質的一些物理性質如密度、比熱、聲音在其中的傳播速度等發生躍變。
• 液化單位質量的蒸汽為同溫度的液體所放出的熱量稱為該種物質的凝結熱。
• 凝結熱在數量上等於汽化熱。如1千克水蒸氣液化為水時的凝結熱為539卡=2,253焦。

體溫凝結技術在醫療領域的應用

• 隨著醫療技術的進展，有許多以往必須開膛剖腹的手術，現在只要針孔般的小洞就可解決，不只術後恢復快，甚至可當天出院返家！
• 除了手術之外，追求更精準藥效的醫療方式也正不斷推陳出新。
• 日前日本關西大學研發出一種遇水會馬上溶解，但利用體溫又可凝結成膠狀的降解性高分子，可望以注射型高分子之姿，應用在醫療領域。
• 這種聚合物係三分子共聚物PCGA-b-PEG-b-PCGA添加了PEG之後而成。
• 在室溫下呈現粉末狀，加水後可迅速溶解成液體，但只要加熱至37˚C就會凝結成果凍狀。
• 以往雖然有類似研發，但混合藥物相當耗時，凝固所需溫度又有破壞藥性之虞；
• 新材料只需幾秒鐘就能變成液體，利用體溫就能凝固。
• 具備降解性，不會殘留體內。
• 這項研發目前正與醫界合作，未來可望以注射方式，讓藥劑停留在病灶處，緩慢且持續釋放藥效，達到體內局部性治療。*不但可確保藥物濃度，提高療效，也可減少患者的負擔。
• 亦可應用於幹細胞研發，做為組織再生之用。

水蒸氣凝結對天氣具體的影響

• 水以水蒸氣和雲的形式廣泛出現，廣泛並持續地影響著天氣。
• 據估算，飄過陸地的水蒸氣重量六倍於所有的江河水量。即便是最小的一場雨都包含數千噸的水，俄勒岡州面積大小的一英寸降雨大概有800萬噸的水量。所有這些水蒸氣和雨水斗來自開放水體的蒸發和植物的蒸騰作用。
• 水蒸氣是水的氣態形式，雲由水蒸氣冷凝而成的小水滴構成。
• 當水蒸氣的溫度降低到凝結點便形成了雲，這個凝結點被稱為露點，以溫度數值給出。
• 一團給定空氣的露點取決於自身的相對濕度。
• 絕對濕度是給定體積空氣中水蒸氣的含量，通常以（磅/千立方英尺）或（克/立方米）給出。根據空氣蒸發量和溫度的不同，絕對濕度從萬分之一到四十分之一之間變化。
• 相對濕度是給定溫度當前水蒸氣含量與最大水蒸氣含量的比值，相對濕度以百分比給出，變化範圍從乾熱空氣的接近0到100%完全飽和的潮濕空氣。
• 我們需要理解熱空氣比冷空氣能攜帶更多的水蒸氣。
• 即便絕對濕度（實際的水蒸氣含量）相同，熱空氣的相對濕度要低於冷空氣。
• 我們可以通過給一團空氣降溫以提升其相對濕度。
• 如果空氣被冷卻到足夠低的溫度，相對濕度可以達到100%並且飽和凝結成雲。
• 這個溫度是之前介紹過的露點溫度。
  • 我們將在第三章深入討論雲的形成過程。現在我們知道空氣被提升所造成的膨脹和降溫是最常見的空氣冷卻方式。
• 冬天的冷空氣總是比夏天的空氣更接近飽和，因為冷空氣能夠攜帶的水蒸氣更少。
• 這對飛行員來說不是好消息，因為冬天會形成更多的雲和降水。
• 雲底也會更低，因為空氣降溫到飽和所需要的抬升也更少。
• 當我們加熱冷空氣並帶回溫暖的室內，我們降低了它的相對濕度，身體就會揮發更多的水分到空氣中，使得我們覺得冬天的空氣更加乾燥。
• 水在三種不同形態（氣態、液態、固態）下都有一些獨特的屬性，這使得其在我們對天氣的理解中占有比較特殊的位置。*水有較高的熱容，這意味著其有吸納和存儲熱量的能力。
• 水在吸收全部日照輻射之後溫度不會明顯上升。
• 水體在白天通常比陸地的溫度要低一些，晚上比陸地的溫度要高一些。
• 水對空氣的調整作用說產生的結果是所屬區域冬天變得更暖和，夏天變得更涼快。
• 這使得海拔較高的英國和法國有比較溫和的氣候。也使得像紐約州、安大略和英屬哥倫比亞等北部地區可以種植果樹和葡萄樹。但水的下一個屬性比調整我們的氣候更為重要。
• 在結成冰時，水有獨特的膨脹特性。因此作為比水輕的固體，冰浮在水面上。
  • 在開放水體上，只有很薄的一層冰覆蓋在其上，這層冰可以在天氣轉暖的時候很快地溶化掉。
• 如果冰不能漂浮在水面上，將會漸漸地沉入湖底，逐漸堆積直到湖水完全凍實，到了夏天才能勉強融化。
  • 會使得世界範圍內的溫度明顯降低，至少會影響整個溫帶地區。
• 水的下一個屬性是氣態的比重較輕（水蒸氣），重量只有空氣的八分之五。
  • 潮濕空氣會在干空氣中上升。這個屬性造成熱氣流的持續發展，有時會發展為雷暴。
• 大氣的組成成分伴隨著各自的溫度、濕度和壓力都被陽光的照射及其重力所影響和改變。

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