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真空除氧器的工作原理是应用亨利定律和道尔顿定律。根据亨利定律,在一个封闭的容器中,任何气体同时存在于水上,气体的溶解度与其自身的分压成正比,而气体的溶解度仅与其自身的分压有关。在一定压力下,随着水温的升高,水蒸气的分压增大,而空气和氧气的分压减小。在100°C时,氧分压降至零,水中溶解氧也降至零。当水面压力小于大气压力时,在较低的水温下,氧的溶解度可以达到零。这样,水上方空间中的氧分子被排出或转化为其他气体,使氧分压为零,水中的氧不断逸出,达到除氧的效果。