Насичений пар і його властивості

Насичений пар і його властивості

Після закипання температура води перестає рости і залишається незмінною до повного випаровування. Пароосвіта - це процес переходу з рідкого стану в пар, який має той же температурний показник, що і кипляча рідина. Це випаровування отримало назву насичений пар. Коли вся вода випаровується, будь-яке подальше додавання тепла підвищує температуру. Нагрітий пар за рівнем насиченого називається перегрітим. У промисловості зазвичай використовується насичений пар для опалення, приготування їжі, сушіння або інших процедур. Перегрітий використовується виключно для турбін. Різні типи пара мають різні енергії обмінного потенціалу і це виправдовує їх застосування в абсолютно різних цілях.

Пар як один з трьох фізичних станів

Краще зрозуміти властивості пара може допомогти розуміння загальної молекулярної та атомарної будови речовини, а також застосування цього знання щодо льоду, води і пари. Молекула - це найменша одиниця будь-якого елемента або з 'єднання. Вона, в свою чергу, складається з ще більш дрібних частинок, званих атомами, які визначають базові елементи, такі як водень і кисень. Конкретні комбінації цих атомарних елементів забезпечують сполуки речовин. Одне з таких сполук представлено хімічною формулою Н2О, молекули якого складаються з 2 атомів водню і 1 атома кисню. Вуглецю є також у достатку, це ключовий компонент всіх органічних речовин. Більшість мінеральних речовин можуть існувати в трьох фізичних станах (тверде тіло, рідина і пар), які називаються фазами.

Процес освіти пара

Коли температура води наближається до точки кипіння, деякі молекули отримують достатню кількість кінетичної енергії для досягнення швидкостей, які дозволяють їм на мить відокремитися від рідини в просторі над поверхнею, перш ніж повернутися. Подальше нагрівання викликає більше збудження і число молекул, які бажають покинути рідину, збільшується. При атмосферному тиску температура насичення становить 100 ° С. Пар з температурою кипіння при такому тиску носить назву сухий насичений пар. Як фазовий перехід від льоду до води, процес випаровування є також зверненим (конденсація). Критична точка - це найбільша температура, при якій вода може перебувати в рідкому стані. Вище цієї точки пар може розглядатися як газ. Газоподібний стан є подобою дифузного, в якому молекули мають майже необмежену можливість руху.

Взаємозв "язок змінних

При заданій температурі існує певний тиск пари, який існує в рівновазі з рідкою водою. Якщо цей показник зростає, пар перегрівається і називається сухим. Існує взаємозв 'язок між тиском і температурою: знаючи одне значення, можна визначити інше. Стан пари визначається трьома змінними: тиском, температурою і обсягом. Сухий насичений пар - це стан, коли пар і вода можуть бути одночасно. Іншими словами, це відбувається тоді, коли швидкість пароутворення дорівнює швидкості конденсації.

Насичений пар і його властивості

Під час обговорення властивостей насиченого пара його часто порівнюють з іде горлявим газом. Чи є у них щось спільне або це проста омана? По-перше, при незмінному рівні тим, хто бореться з узбережжям, пліт ність не знаходиться в за сості від ма. Візуально це можна собі уявити наступним чином: потрібно візуально зменшити обсяг ємності з пором, не змінюючи при цьому температурні показники. Число конденсованих мо кул буде пре східати число тих, хто випаровується, а пар буде повертатися в зі сто ня балансу. У результаті пліт необхідність буде незмінним параметром. По-друге, такі характеристики, як давши позитивні і припинені, не залежать один від одного. По-третє, з огляду на незмінність метушні складних характеристик, пліт значущість молекул зростає, коли зростає тим прірве візерунку, і стає менше, коли вона знижується. Насправді, при нагріванні вода починає випаровуватися швидше. Баланс в цьому випадку буде порушений і не буде відновлений до тих пір, поки пліт необхідність пара не повернеться на колишні позиції. При конденсації, навпаки, щільність насиченого пара буде зменшуватися. На відміну від ідеального газу, насичений пар не можна назвати замкнутою системою, оскільки він постійно контактує з водою.

Переваги у сфері опалення

Насиченим називається чистий пар у безпосередньому контакті з рідкою водою. Він володіє багатьма характеристиками, які роблять його відмінним джерелом теплової енергії, особливо це стосується високих температур (вище 100 ° C). Деякі з них:

  1. Швидкий рівномірний нагрів за допомогою прихованої передачі тепла підвищує якість продукції і продуктивність.
  2. Тиск і температуру можна контролювати і встановлювати на необхідному рівні.
  3. Високий коефіцієнт теплопередачі.
  4. Бере свій початок з води, безпечний, чистий і недорогий.

Різні види пари

Пар - це газоподібна фаза води. Він використовує тепло під час свого утворення і виділяє велику кількість тепла після цього. Отже, він
може бути використаний як робоча речовина для теплових двигунів. Відомі такі стани: вологий насичений, сухий насичений і перегрітий. Насичений пар краще перегрітого пара в якості теплоносія в теплообмінниках. Коли він викидається в атмосферу з труб, частина його конденсується, утворюються хмари білого вологого випаровування, що містить найдрібніші крапельки води. Перегрітий пар не буде схильний до конденсації, навіть при вступі в безпосередній контакт з атмосферою. У перегрітому стані він матиме більшу тепловіддачу за рахунок прискорення руху молекул і меншої щільності. Наявність вологи викликає облогу, корозію і зниження тривалості служби котлів або іншого теплообмінного обладнання. Отже, сухий пар є кращим, оскільки він виробляє більше енергії і не викликає корозії.

Сухий і насичений: у чому протиріччя

Багато хто плутається з термінами "" сухий "" і "" насичений "". Як може бути щось одночасно і тим і іншим? Відповідь криється в термінології, яку ми використовуємо. Термін "сухий" пов 'язують з відсутністю вологи, тобто "не мокрий". "Насичений" означає "" замочений "", "промоклий" "," "затоплений" "," "завалений" "тощо. Все це, здавалося б, підтверджує протиріччя. Однак у паровій інженерії термін "насичений" має інше значення і в даному контексті означає стан, при якому відбувається кипіння. Таким чином, температура, при якій відбувається кипіння, відома технічно як температури насичення. Сухий пар в даному контексті не має в собі вологи. Якщо поспостерігати за киплячим чайником, то можна побачити, що виходить з носика чайника біле випаровування. Насправді, це суміш сухого безбарвного пара і вологого пара, що містить в собі крапельки води, які відображають світло і фарбуються в білий колір. Тому термін "сухий насичений пар" означає, що пар зневоднений і не перегрітий. Вільна від частинок рідини, це речовина в газоподібному стані, яку не слідують загальним газовим законам.