خانه / درمان درماتیت/ بخار آب و خواص آن. آب، بخار آب و خواص آن

بخار آب و خواص آن آب، بخار آب و خواص آن

بخاری که در بالای سطح مایع در حال جوش ایجاد می شود، بخار اشباع نامیده می شود. بخار اشباع شده می تواند خشک یا مرطوب باشد. بخار اشباع خشک بخاری است که در بالای سطح مایع در حال جوش قرار دارد و حاوی قطرات معلق مایع نیست. بخار اشباع مرطوب یا بخار مرطوب، مخلوطی مکانیکی از بخار اشباع خشک و مایع در حال جوش است.

بخار آب

یکی از ویژگی های بخار مرطوب درجه خشکی آن x است. درجه خشکی نسبت بخار اشباع خشک در بخار مرطوب است، یعنی. نسبت جرم بخار اشباع خشک در بخار مرطوب به جرم بخار مرطوب. مقدار 1-x درجه رطوبت یا رطوبت بخار اشباع مرطوب نامیده می شود. کسر جرمی مایع در حال جوش در هوای مرطوب. پارامترهایی که به طور کامل وضعیت بخار اشباع خشک یا مایع در حال جوش را تعیین می کنند دما یا فشار و درجه خشکی است.

بیشتر ببین:

بخار آب و خواص آن

بخار آب به دست می آید دیگ های بخاردر فشار ثابت و دمای ثابت ابتدا آب گرم می شود دمای جوش (ثابت می ماند) یا دمای اشباع. . با حرارت بیشتر، آب در حال جوش تبدیل به بخار می شود و دمای آن تا زمانی که آب کاملا تبخیر شود ثابت می ماند. جوشش فرآیند تبخیر در کل حجم مایع است. تبخیر - تبخیر از سطح مایع.

انتقال یک ماده از حالت مایع به گاز را می گویند تبخیر شدن ، و از حالت گازیبه مایع تبدیل شود متراکم شدن . مقدار حرارتی که باید به آب داده شود تا در نقطه جوش از مایع به بخار تبدیل شود، نامیده می شود گرمای تبخیر .

مقدار حرارت مورد نیاز برای گرمایش 1 کیلوگرمآب در دمای 1 0 درجه سانتیگراد نامیده می شود ظرفیت گرمایی آب . = 1 کیلو کالری بر کیلوگرم تگرگ

نقطه جوش آب به فشار بستگی دارد (جدول خاصی وجود دارد):

R abs = 1 kgf/cm 2 = 1 اتمسفر، tc = 100 درجه سانتی گراد

R abs = 1.7 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 115 درجه سانتیگراد

R abs = 5 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 151 درجه سانتی گراد

R abs = 10 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 179 درجه سانتی گراد

R abs = 14 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 195 درجه سانتی گراد

هنگامی که دمای آب در اتاق های دیگ بخار در خروجی 150 درجه سانتی گراد است و برعکس تیکه در-

رنگ 70 درجه سانتی گراد هر کیلوگرم آب 80 را انتقال می دهد کیلو کالریگرما.

در سیستم های تامین بخار 1 کیلوگرمآب تبدیل به بخار قابل حمل حدود 600 کیلو کالریگرما.

آب عملا فشرده نمی شود. کوچکترین حجم را اشغال می کند t=+4 درجه سانتی گراد در تیدر بالا و پایین 4+ درجه سانتی گراد حجم آب افزایش می یابد. دمایی که در آن تراکم بخار آب اضافی شروع می شود، t "نقطه شبنم" نامیده می شود.

بخار اشباع وجود داردو بیش از حد گرم شده استدر حین تبخیر، برخی از مولکول ها از سطح مایع خارج می شوند و در بالای آن بخار تشکیل می دهند. اگر دمای مایع ثابت بماند، یعنی به طور مداوم گرما به آن داده شود، تعداد مولکول های فرار افزایش می یابد و به دلیل حرکت آشفته مولکول های بخار، همزمان با تشکیل بخار، فرآیند معکوس رخ می دهد. - تراکم، که در آن برخی از مولکول های بخار به مایع باز می گردند.

اگر تبخیر در ظرف بسته اتفاق بیفتد، مقدار بخار افزایش می یابد تا زمانی که تعادل حاصل شود، یعنی مقدار مایع و بخار ثابت شود.

بخاری که با مایع خود در تعادل دینامیکی قرار دارد و دارای همان دما و فشاری است که به آن می گویند بخار اشباع شده

بخار اشباع مرطوب، به بخاری گفته می شود که در آن قطرات آب دیگ وجود دارد. بخار اشباع بدون قطرات آب نامیده می شود بخار اشباع خشک .

دمای بخار سوپرهیت بالاتر از دمای آب دیگ است. بخار سوپرهیت از بخار اشباع خشک در سوپرهیترهای بخار که در دودکش های دیگ تعبیه شده اند به دست می آید.

استفاده از بخار اشباع مرطوب توصیه نمی شود، زیرا هنگامی که از طریق خطوط بخار حرکت می کند، شوک های هیدرولیکی (ضربه های تیز داخل لوله ها) میعانات در اتصالات، در منحنی ها و در مکان های پایین خطوط بخار و همچنین در پمپ های بخار جمع می شود. امکان پذیر هستند. کاهش شدید فشار در دیگ بخار به فشار اتمسفر، که می تواند در نتیجه نقض اضطراری استحکام دیگ رخ دهد، بسیار خطرناک است، زیرا دمای آب قبل از چنین تغییر فشاری بالای 100 درجه سانتیگراد بود، سپس بیش از حد مقدار گرما برای تشکیل بخار صرف می شود که تقریباً فوراً اتفاق می افتد.

بخار آب حالت گازی آب است.

مقدار بخار به شدت افزایش می یابد که منجر به افزایش فوری فشار در دیگ و آسیب جدی می شود. هرچه حجم آب در دیگ بیشتر و دمای آن بیشتر باشد، پیامدهای چنین تخریبی بیشتر خواهد بود. حجم بخار 1700 برابر حجم آب است.

بیش از حد گرم شده است steam- steamداشتن بیشتر درجه حرارت بالانسبت به فشار مشابه اشباع شده - رطوبت ندارد. بخار سوپرهیت در یک دستگاه مخصوص تولید می شود - یک سوپرهیتر، که در آن بخار اشباع خشک توسط گازهای دودکش گرم می شود. در دیگ بخار خانه ها از بخار سوپرهیت استفاده نمی شود بنابراین سوپرهیتر وجود ندارد.

خواص اساسی بخار اشباع:

1) نشستن بخار = تی بیل آب در یک P معین

2) جوشیدن آب به بخار P موجود در دیگ بستگی دارد

3) بخار اشباع متراکم می شود.

خواص اصلی بخار فوق گرم:

1) بخار فوق گرم متراکم نمی شود

2) t بخار فوق گرم به فشار بخار در دیگ بستگی ندارد.

(نمودار تولید بخار در دیگ بخار) (نقشه در صفحه 28 ضروری نیست)

قبلی12345678910111213141516بعدی

بخار آب

در بین گازهای واقعی، بخار آب جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص می دهد. در بسیاری از زمینه های فناوری بسیار گسترده شده است و به عنوان خنک کننده در آن استفاده می شود نیروگاه ها. بخار آب معمولاً در فشارها و دماهایی استفاده می شود که باید به عنوان یک گاز واقعی در نظر گرفته شود. بخار آب از دو طریق به دست می آید: تبخیر و آب جوش.

تبخیر فرآیند تشکیل بخار از آب است که فقط از سطح آزاد رخ می دهد. این فرآیند در هر دمایی رخ می دهد. در طول تبخیر، مولکول هایی با بالاترین انرژی جنبشی از سطح آب جدا شده و به فضای اطراف پرواز می کنند. در نتیجه بخار آب بالای مایع تشکیل می شود. شدت فرآیند تبخیر با افزایش دما افزایش می یابد.

جوشش فرآیند تشکیل بخار آب در کل حجم مایع است. هنگامی که به دمای معینی گرم می شود، حباب های بخار در داخل مایع تشکیل می شود که با اتصال به یکدیگر، به فضای اطراف پرواز می کنند. برای اینکه حباب بخار تشکیل شود و سپس رشد کند، لازم است که فرآیند تبخیر در داخل حباب ها اتفاق بیفتد و این تنها در صورتی امکان پذیر است که انرژی جنبشیمولکول های آب برای این کار به اندازه کافی بزرگ است. از آنجایی که انرژی جنبشی مولکول ها توسط دمای مایع تعیین می شود، بنابراین، جوشیدن در یک فشار خارجی معین می تواند فقط در یک دمای بسیار خاص شروع شود. این دما نقطه جوش یا دمای اشباع نامیده می شود و tb نشان داده می شود. نقطه جوش در یک فشار معین ثابت می ماند تا زمانی که تمام مایع به بخار تبدیل شود.

32 بخار آب مفاهیم و تعاریف اساسی

نسبت جرم بخار اشباع خشک در بخار مرطوب به جرم بخار مرطوب. مقدار 1-x درجه رطوبت یا رطوبت بخار اشباع مرطوب نامیده می شود. کسر جرمی مایع در حال جوش در هوای مرطوب. پارامترهایی که به طور کامل وضعیت بخار اشباع خشک یا مایع در حال جوش را تعیین می کنند دما یا فشار و درجه خشکی است.

اگر گرما به بخار اشباع خشک در غیاب مایع در حال جوش با فشار همان فشار بخار اشباع خشک تامین شود، آنگاه به بخار فوق گرم تبدیل می شود. دمای او شروع به افزایش خواهد کرد. بخار سوپرهیت بخاری است که در فشار معین دمای بالاتری نسبت به بخار اشباع خشک دارد. دمای بخار فوق گرم با حرف t مشخص می شود و اختلاف دما t–t n را درجه سوپرهیت یا بخار فوق گرم می گویند. با افزایش گرمایش بخار، حجم آن افزایش می یابد، فاصله بین مولکول ها افزایش می یابد و در نتیجه نیروهای جاذبه متقابل کاهش می یابد، یعنی. بخار فوق گرم در درجات بالاگرمای بیش از حد در خواص خود به یک گاز ایده آل نزدیک می شود. پارامترهایی که وضعیت بخار فوق گرم را تعیین می کنند، فشار و دما (یا حجم خاص) خواهند بود.

فرآیند برعکس تبخیر است، یعنی. فرآیند تبدیل بخار به مایع، فرآیند تراکم نامیده می شود.

فرآیند تولید بخار فوق گرم را می توان به سه مرحله تقسیم کرد:

1) گرم کردن آب تا دمای جوش؛

2) تبخیر آب جوش و تشکیل بخار اشباع خشک؛

3) گرم شدن بیش از حد بخار اشباع خشک.

در این حالت، حالت بخار اشباع خشک بسیار ناپایدار خواهد بود، زیرا افزایش یا کاهش کاملاً ناچیز دما باعث گرم شدن بیش از حد بخار یا تراکم آن می شود.

قبلی123456789101112بعدی

بیشتر ببین:

بخار آب

در بین گازهای واقعی، بخار آب جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص می دهد. در بسیاری از زمینه های فناوری بسیار گسترده شده است و به عنوان خنک کننده در نیروگاه ها استفاده می شود. بخار آب معمولاً در فشارها و دماهایی استفاده می شود که باید به عنوان یک گاز واقعی در نظر گرفته شود. بخار آب از دو طریق به دست می آید: تبخیر و آب جوش.

جوشش فرآیند تشکیل بخار آب در کل حجم مایع است. هنگامی که به دمای معینی گرم می شود، حباب های بخار در داخل مایع تشکیل می شود که با اتصال به یکدیگر، به فضای اطراف پرواز می کنند. برای اینکه حباب بخار تشکیل شود و سپس رشد کند، لازم است که فرآیند تبخیر در داخل حباب ها اتفاق بیفتد و این تنها در صورتی امکان پذیر است که انرژی جنبشی مولکول های آب برای این کار کافی باشد. از آنجایی که انرژی جنبشی مولکول ها توسط دمای مایع تعیین می شود، بنابراین، جوشیدن در یک فشار خارجی معین می تواند فقط در یک دمای بسیار خاص شروع شود. این دما نقطه جوش یا دمای اشباع نامیده می شود و tb نشان داده می شود. نقطه جوش در یک فشار معین ثابت می ماند تا زمانی که تمام مایع به بخار تبدیل شود.

بخار آب چیست؟

بخار اشباع مرطوب یا بخار مرطوب، مخلوطی مکانیکی از بخار اشباع خشک و مایع در حال جوش است. یکی از ویژگی های بخار مرطوب درجه خشکی آن x است. درجه خشکی نسبت بخار اشباع خشک در بخار مرطوب است، یعنی. نسبت جرم بخار اشباع خشک در بخار مرطوب به جرم بخار مرطوب. مقدار 1-x درجه رطوبت یا رطوبت بخار اشباع مرطوب نامیده می شود. کسر جرمی مایع در حال جوش در هوای مرطوب. پارامترهایی که به طور کامل وضعیت بخار اشباع خشک یا مایع در حال جوش را تعیین می کنند دما یا فشار و درجه خشکی است.

اگر گرما به بخار اشباع خشک در غیاب مایع در حال جوش با فشار همان فشار بخار اشباع خشک تامین شود، آنگاه به بخار فوق گرم تبدیل می شود.

دمای او شروع به افزایش خواهد کرد. بخار سوپرهیت بخاری است که در فشار معین دمای بالاتری نسبت به بخار اشباع خشک دارد. دمای بخار فوق گرم با حرف t مشخص می شود و اختلاف دما t–t n را درجه سوپرهیت یا بخار فوق گرم می گویند. با افزایش گرمایش بخار، حجم آن افزایش می یابد، فاصله بین مولکول ها افزایش می یابد و در نتیجه نیروهای جاذبه متقابل کاهش می یابد، یعنی.

بخار فوق گرم در درجات بالای فوق گرم از نظر خواص خود به یک گاز ایده آل نزدیک می شود. پارامترهایی که وضعیت بخار فوق گرم را تعیین می کنند، فشار و دما (یا حجم خاص) خواهند بود.

فرآیند برعکس تبخیر است، یعنی. فرآیند تبدیل بخار به مایع، فرآیند تراکم نامیده می شود.

فرآیند تولید بخار فوق گرم را می توان به سه مرحله تقسیم کرد:

1) گرم کردن آب تا دمای جوش؛

2) تبخیر آب جوش و تشکیل بخار اشباع خشک؛

3) گرم شدن بیش از حد بخار اشباع خشک.

قبلی123456789101112بعدی

بیشتر ببین:

خواص بخار آب

به عنوان یک گاز واقعی، اجازه دهید بخار آب را در نظر بگیریم، که به طور گسترده در بسیاری از شاخه های فناوری، و بالاتر از همه، در مهندسی برق حرارتی، جایی که سیال اصلی کار است، استفاده می شود. بنابراین مطالعه خواص ترمودینامیکی آب و بخار آب از اهمیت عملی بالایی برخوردار است.

در همه زمینه ها تولید صنعتیچند ماده مختلف به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند: آب، آمونیاک، دی اکسید کربن و غیره. بیشترین توزیعبخار آب را دریافت کرد که سیال کار در آن است توربین های بخار, موتور بخار، در نیروگاه های هسته ای، خنک کننده در مبدل های حرارتی مختلف و غیره.

فرآیند تبدیل یک ماده از حالت مایع به گاز را می گویند تبخیر شدن تبخیرتبخیر نامیده می شود که همیشه در هر دمایی از سطح آزاد مایع یا جامد رخ می دهد. فرآیند تبخیر شامل این واقعیت است که مولکول های منفرد با سرعت بالا بر جاذبه مولکول های همسایه غلبه کرده و به فضای اطراف پرواز می کنند. شدت تبخیر با افزایش دمای مایع افزایش می یابد.

فرآیند جوش به این صورت است که اگر گرما به مایع داده شود، بسته به دمای معینی مشخصات فیزیکیسیال کاری و فشار، فرآیند تبخیر هم در سطح آزاد مایع و هم در داخل آن آغاز می شود.

انتقال یک ماده از حالت گازی به مایع یا جامد نامیده می شود متراکم شدناگر فشار تغییر نکند، فرآیند تراکم، مانند فرآیند تبخیر، در دمای ثابت رخ می دهد. مایع به دست آمده از تراکم بخار نامیده می شود میعانات

فرآیند تبدیل یک جامد به طور مستقیم به بخار نامیده می شود تصعید.فرآیند معکوس تبدیل بخار به حالت جامد نامیده می شود تصعید زدایی

فرآیند تبخیر. مفاهیم و تعاریف اساسی.بیایید روند تولید بخار را در نظر بگیریم. برای این کار 1 کیلوگرم آب با دمای 0 درجه سانتیگراد در یک استوانه با پیستون متحرک قرار دهید. اجازه دهید مقداری نیروی ثابت از بیرون به پیستون وارد کنیم آر.سپس با سطح پیستون F فشار ثابت و مساوی خواهد بود p = P/F.اجازه دهید فرآیند تبخیر، یعنی تبدیل یک ماده از حالت مایع به حالت گازی را به تصویر بکشیم. p,vنمودار (شکل 14).

برنج. 14. فرآیند تبخیر در pv-نمودار

وضعیت اولیه آب تحت فشار آر و با داشتن دمای 0 درجه سانتیگراد، در نمودار با نقاط a 1, a 2, a 3 نشان داده می شود. . هنگامی که گرما به آب داده می شود، دمای آن به تدریج افزایش می یابد تا به نقطه جوش t s برسد , مطابق با فشار داده شده در این حالت ابتدا حجم مخصوص مایع کاهش می یابد، در t = 4 درجه سانتی گراد به حداقل مقدار می رسد و سپس شروع به افزایش می کند. (معداد کمی از مایعات دارای چنین ناهنجاری هستند - افزایش چگالی هنگام گرم شدن در یک محدوده دمایی خاص). برای اکثر مایعات، حجم ویژه به طور یکنواخت در هنگام گرم شدن افزایش می یابد.) وضعیت مایعی که به نقطه جوش رسیده است در نمودار با نقاط b 1، b 2، b 3 نشان داده شده است. .

با تامین گرمای بیشتر، آب با افزایش شدید حجم شروع به جوشیدن می کند. سیلندر اکنون حاوی یک محیط دو فازی است - مخلوطی از آب و بخار که بخار اشباع مرطوب نامیده می شود. اشباع شده به بخاری گفته می شود که با مایعی که از آن به وجود می آید در تعادل حرارتی و دینامیکی باشد.تعادل دینامیکی این است که تعداد مولکول هایی که از آب به فضای بخار پرواز می کنند با تعداد مولکول های متراکم شده در سطح آن برابر است. در فضای بخار در این حالت تعادل حداکثر تعداد مولکول های ممکن در دمای معین وجود دارد. با افزایش دما، تعداد مولکول هایی که انرژی کافی برای فرار به فضای بخار دارند افزایش می یابد. تعادل به دلیل افزایش فشار بخار برقرار می شود که منجر به افزایش چگالی آن و در نتیجه افزایش تعداد مولکول های متراکم در سطح آب در واحد زمان می شود. نتیجه این است که فشار بخار اشباع تابعی از افزایش یکنواخت دمای آن است، یا، که یکسان است، دمای بخار اشباع تابع افزایش یکنواخت فشار آن است.

وقتی حجم بالای سطح مایع در دمای اشباع افزایش می‌یابد، مقدار معینی از مایع به بخار تبدیل می‌شود؛ وقتی حجم کاهش می‌یابد، بخار «اضافی» دوباره به مایع تبدیل می‌شود، اما در هر دو مورد فشار بخار ثابت می‌ماند.

اگر تبخیر یک مایع در یک فضای نامحدود رخ دهد، آنگاه همه آن می تواند به بخار تبدیل شود. اگر تبخیر مایع در یک ظرف بسته اتفاق بیفتد، مولکول‌هایی که از مایع خارج می‌شوند فضای آزاد بالای آن را پر می‌کنند، در حالی که برخی از مولکول‌هایی که در فضای بخار بالای سطح حرکت می‌کنند به مایع برمی‌گردند. در برخی مواقع، ممکن است یک برابری بین تشکیل بخار و انتقال معکوس مولکول‌ها از بخار به مایع رخ دهد، که در آن تعداد مولکول‌هایی که مایع را ترک می‌کنند برابر با تعداد مولکول‌هایی است که به مایع برمی‌گردند. در این لحظه حداکثر تعداد مولکول های ممکن در فضای بالای مایع خواهد بود. بخار در این حالت حداکثر چگالی را در دمای معین به خود می گیرد و نامیده می شود اشباع شده

بنابراین بخار در تماس با مایع و در حالت تعادل حرارتی با آن اشباع نامیده می شود.

آب، بخار آب و خواص آنها

با تغییر دمای مایع، تعادل به هم می‌خورد و باعث تغییر متناظر در چگالی و فشار بخار اشباع می‌شود.

مخلوط دو فازی که بخار با قطرات مایع معلق در آن است، نامیده می شودبخار اشباع مرطوب. بنابراین، بخار آب اشباع مرطوب را می توان مخلوطی از بخار اشباع خشک با قطرات ریز آب معلق در جرم آن در نظر گرفت.

کسر جرمی بخار اشباع خشک در بخار مرطوب، درجه خشکی بخار نامیده می شود و با حرف مشخص می شود. ایکس.کسر جرمی آب جوش در بخار مرطوب برابر با 1- ایکس،درجه رطوبت نامیده می شود. برای جوشاندن مایع ایکس= 0، و برای بخار اشباع خشک x= 1. حالت بخار مرطوب با دو پارامتر مشخص می شود: فشار (یا دمای اشباع t s که این فشار را تعیین می کند) و درجه خشکی بخار.

با اضافه شدن گرما، مقدار فاز مایع کاهش می یابد و فاز بخار افزایش می یابد. دمای مخلوط بدون تغییر و برابر با t s باقی می ماند، زیرا تمام گرما صرف تبخیر فاز مایع می شود. در نتیجه فرآیند تبخیر در این مرحله به صورت ایزوباریک- همدما است. در نهایت آخرین قطره آب به بخار تبدیل می شود و سیلندر فقط با بخار پر می شود که به آن اشباع خشک می گویند.

بخار اشباع، که در آن ذرات معلق فاز مایع وجود ندارد، نامیده می شودبخار اشباع خشک حجم و دمای خاص آن تابع فشار است. بنابراین، وضعیت بخار خشک را می توان با هر یک از پارامترها - فشار، حجم خاص یا دما تنظیم کرد.

حالت آن با نقاط c 1، c 2، c 3 نشان داده می شود.

نقاط نشان دهنده بخار فوق گرم است. هنگامی که گرما با همان فشار به بخار خشک منتقل می شود، دمای آن افزایش می یابد و بخار بیش از حد گرم می شود. نقطه d (d 1, d 2, d 3) وضعیت بخار فوق گرم را نشان می دهد و بسته به دمای بخار می تواند در فواصل مختلف از نقطه c قرار گیرد.

بدین ترتیب، بیش از حد گرم شده است بخاری نامیده می شود که دمای آن از دمای بخار اشباع با همان فشار بیشتر باشد.

از آنجایی که حجم ویژه بخار فوق گرم در فشار یکسان بیشتر از بخار اشباع است، یک واحد حجم بخار فوق گرم حاوی مولکول های کمتری است که به این معنی است که چگالی کمتری دارد. حالت بخار فوق گرم، مانند هر گاز، با هر دو پارامتر مستقل تعیین می شود.

فرآیند تولید بخار اشباع خشک در فشار ثابت در حالت کلی با نمودار abc و بخار فوق گرم در حالت کلی توسط نمودار abcd نشان داده می شود، در حالی که ab فرآیند گرم کردن آب تا نقطه جوش است، bc فرآیند است. تبخیر، که همزمان در فشار ثابت و در دمای ثابت اتفاق می‌افتد، یعنی فرآیند bc هم‌زمان و در عین حال همدما است، و در نهایت، cd فرآیند فوق‌گرم کردن بخار در فشار ثابت، اما در دمای افزایشی است. بین نقاط b و c بخار مرطوب با مقادیر متوسط مختلف درجه خشکی وجود دارد.

منحنی I آب سردبا این فرض که آب تراکم ناپذیر است و بنابراین حجم ویژه آب تقریباً مستقل از فشار است، با خطی موازی با محور ارتین نشان داده می شود. منحنی II را منحنی مرزی پایین یا منحنی مایع و منحنی III را منحنی مرز بالایی یا منحنی بخار اشباع خشک می نامند. منحنی II ناحیه مایع را از ناحیه بخار اشباع در نمودار جدا می کند و منحنی III ناحیه بخار اشباع را از ناحیه بخار فوق گرم جدا می کند.

نقاط a 1، a 2 و a 3 که حالت 1 کیلوگرم آب سرد را در دمای 0 درجه سانتیگراد و فشارهای مختلف نشان می دهد، تقریباً در یک عمود قرار دارند. نقاط b 1، b 2 و b 3 با افزایش فشار به سمت راست جابه‌جا می‌شوند، زیرا در همان زمان دمای جوش tH و در نتیجه حجم‌های خاص آب جوش نیز افزایش می‌یابد. نقاط c 1، c 2 و c 3 به سمت چپ جابجا می شوند، بنابراین با افزایش فشار، حجم مخصوص بخار با وجود افزایش دما کاهش می یابد.

از نمودار pv مشخص است که با افزایش فشار، نقاط b 1، b 2 و b 3 و c 1 با 2 و c 3 نزدیک تر می شوند، یعنی تفاوت در حجم های خاص بخار اشباع خشک و آب جوش (بخش های bc) به تدریج کاهش می یابد. در نهایت، در یک فشار خاص، این تفاوت می شود برابر با صفر، یعنی نقاط b و c بر هم منطبق هستند و خطوط II و III همگرا می شوند. نقطه برخورد هر دو منحنی نقطه بحرانی نامیده می شود و با حرف k نشان داده می شود. حالت مربوط به نقطه k را حالت بحرانی می گویند.

پارامترهای بخار آب حالت بحرانی به شرح زیر است: فشار pk = 225.65 ata; دما t = 374.15 درجه سانتیگراد، حجم ویژه v K = 0.00326 m 3 / kg.

در نقطه بحرانی، آب جوش و بخار دارای پارامترهای حالت یکسانی هستند و تغییر در حالت تجمع با تغییر حجم همراه نیست. به عبارت دیگر، در یک حالت بحرانی، مرز متعارف جداکننده این دو فاز از ماده ناپدید می شود. در دماهای بالاتر از بحرانی (t > t K)، بخار فوق گرم (گاز) نمی تواند با افزایش فشار به مایع تبدیل شود.

دمای بحرانی حداکثر دمای ممکن برای همزیستی دو فاز است: مایع و بخار اشباع. در دماهای بالاتر از دمای بحرانی، تنها یک فاز می تواند وجود داشته باشد. نام این فاز (بخار مایع یا فوق گرم) تا حدی دلخواه است و معمولاً با دمای آن تعیین می شود. همه گازها بخارهای بسیار داغ بالای Tcr هستند. هر چه دمای سوپرهیت (در یک فشار معین) بیشتر باشد، بخار از نظر خواص به گاز ایده آل نزدیکتر است.

قبلی16171819202122232425262728293031بعدی

بیشتر ببین:

مقالات جالب تر:

بخار آب در دیگ های بخار با فشار ثابت و دمای ثابت تولید می شود. ابتدا آب گرم می شود دمای جوش (ثابت می ماند) یا دمای اشباع. . با حرارت بیشتر، آب در حال جوش تبدیل به بخار می شود و دمای آن تا زمانی که آب کاملا تبخیر شود ثابت می ماند. جوشش فرآیند تبخیر در کل حجم مایع است. تبخیر - تبخیر از سطح مایع.

انتقال یک ماده از حالت مایع به گاز را می گویند تبخیر شدن و از حالت گازی به مایع تبدیل شود متراکم شدن . مقدار حرارتی که باید به آب داده شود تا در نقطه جوش از مایع به بخار تبدیل شود، نامیده می شود گرمای تبخیر .

نقطه جوش آب به فشار بستگی دارد (جدول خاصی وجود دارد):

R abs = 1 kgf/cm 2 = 1 اتمسفر، tc = 100 درجه سانتی گراد

R abs = 1.7 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 115 درجه سانتیگراد

R abs = 5 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 151 درجه سانتی گراد

R abs = 10 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 179 درجه سانتی گراد

R abs = 14 کیلوگرم بر سانتی متر 2، tc = 195 درجه سانتی گراد

هنگامی که دمای آب در اتاق های دیگ بخار در خروجی 150 درجه سانتی گراد است و برعکس تیکه در-

رنگ 70 درجه سانتی گراد هر کیلوگرم آب 80 را انتقال می دهد کیلو کالریگرما.

در سیستم های تامین بخار 1 کیلوگرمآب تبدیل به بخار قابل حمل حدود 600 کیلو کالریگرما.

نسبت بخار اشباع خشک در بخار مرطوب درجه خشکی بخار (x) نامیده می شود. در این حالت رطوبت بخار برابر با 1 - خواهد بود. ایکس.برای بخار اشباع خشک x = 1. اگر حرارت را به بخار اشباع خشک با فشار ثابت وارد کنید، بخار فوق گرم دریافت خواهید کرد. دمای بخار سوپرهیت بالاتر از دمای آب دیگ است. بخار سوپرهیت از بخار اشباع خشک در سوپرهیترهای بخار که در دودکش های دیگ تعبیه شده اند به دست می آید.

بخار فوق گرم - بخاری که دمای بالاتری نسبت به بخار اشباع با فشار یکسان دارد - رطوبت ندارد. بخار سوپرهیت در یک دستگاه مخصوص تولید می شود - یک سوپرهیتر، که در آن بخار اشباع خشک توسط گازهای دودکش گرم می شود. در دیگ بخار خانه ها از بخار سوپرهیت استفاده نمی شود بنابراین سوپرهیتر وجود ندارد.

خواص اساسی بخار اشباع:

1) نشستن بخار = تی بیل آب در یک P معین

2) جوشیدن آب به بخار P موجود در دیگ بستگی دارد

3) بخار اشباع متراکم می شود.

خواص اصلی بخار فوق گرم:

1) بخار فوق گرم متراکم نمی شود

2) t بخار فوق گرم به فشار بخار در دیگ بستگی ندارد.

(نمودار تولید بخار در دیگ بخار) (نقشه در صفحه 28 ضروری نیست)

آب، بخار آب و خواص آنها

اب- رایج ترین ماده روی زمین، آن است ترکیب شیمیاییهیدروژن با اکسیژن آب یک حلال عالی است و بنابراین همه چیز است آب های طبیعی- اینها محلولهای حاوی مواد مختلف - نمکها، گازها و سایر ناخالصیها هستند.
آب و بخار بیشترین کاربرد را در صنعت به عنوان سیال کاری و خنک کننده دارند. این، اول از همه، با در دسترس بودن به دلیل توزیع آب در طبیعت، و همچنین با این واقعیت که آب و بخار آب دارای ویژگی های ترمودینامیکی نسبتا خوبی هستند، توضیح داده می شود.
بنابراین، گرمای ویژهآب در مقایسه با بسیاری از مایعات و جامدات بالاتر است (زمانی که دما تا نقطه جوش افزایش می یابد، یعنی در محدوده دمایی 0 ... 100 درجه سانتیگراد در فشار جو c = 4.19 kJDkg-K)). بر خلاف سایر اجسام مایع و جامد، هدایت حرارتی آب با افزایش دما به 120...140 درجه سانتی گراد بسته به فشار افزایش می یابد و با افزایش بیشتر دما کاهش می یابد. بیشترین چگالی آب (1000 گرم بر سانتی متر مکعب) در دمای 4 درجه سانتی گراد به دست می آید. دمای ذوب (ذوب یخ) 0 درجه سانتیگراد.
تغییر حالت تجمع آب از مایع به گاز را تبخیر و از گازی به مایع تراکم می گویند.
تبدیل آب مایع به بخار - تبخیر - در حین تبخیر و آب جوش امکان پذیر است.
تبخیر آب فرآیند تبخیر شدن با جداسازی و تبخیر مولکول‌های آب از سطح باز آن است که در دمایی کمتر از نقطه جوش در یک فشار معین اتفاق می‌افتد. در حین تبخیر، مولکول ها شکسته می شوند و از سطح مایع دور می شوند، سرعت حرکت آنها نسبت به مقدار تعادل افزایش می یابد که در نتیجه آن سرعت متوسطحرکت مولکول ها در جرم مایع کاهش می یابد و در نتیجه دمای کل جرم آب کاهش می یابد.
هنگامی که گرما به یک توده مایع می رسد، یعنی. هنگامی که آب گرم می شود، دمای آن و شدت تبخیر افزایش می یابد و لحظه ای می رسد که مربوط به مقادیر خاصی از دما و فشار است، زمانی که تبخیر در حجم آب شروع می شود - آب به جوش می آید.
جوشاندن آب فرآیند تبخیر شدید نه تنها در سطح آزاد آن، بلکه در داخل حباب‌های بخار حاصله، در دمای حرارت معینی از آب است که نقطه جوش نامیده می‌شود. در فشار اتمسفر، نقطه جوش تقریباً 100 درجه سانتیگراد است و با افزایش فشار، نقطه جوش افزایش می یابد.
مقدار حرارتی که باید به 1 کیلوگرم آب داده شود تا در نقطه جوش از حالت مایع به حالت بخار تبدیل شود، گرمای نهان تبخیر g نامیده می شود. با افزایش فشار، گرمای نهان تبخیر کاهش می یابد (جدول 1.1). ).

تراکم- فرآیند معکوس تبدیل بخار به مایع. این مایع را میعانات می نامند. این فرآیند با انتشار گرما همراه است. مقدار گرمای آزاد شده در حین تراکم 1 کیلوگرم بخار را گرمای تراکم بخار می نامند که از نظر عددی برابر با گرمای نهان تبخیر است.

بخار آب- آب در حالت سنگدانه های گازی. بخار آبی که در یک فشار معین دارای حداکثر چگالی است اشباع نامیده می شود. بخار اگر در تعادل ترمودینامیکی با فاز مایع باشد، اشباع می شود. دارای دما و فشار یکسان با آب جوش. بخار آب اشباع شده می تواند مرطوب یا خشک باشد. در حجم بخار اشباع مرطوب، آب به صورت قطرات ریز وجود دارد که با پاره شدن پوسته حباب های بخار تشکیل می شود. بخار اشباع خشک حاوی قطرات آب نیست و با دمای اشباع آن مشخص می شود. خواص بخار اشباع (چگالی، ظرفیت گرمایی ویژه و غیره) فقط با فشار تعیین می شود. بخاری که دمای آن برای فشار معینی از دمای بخار اشباع بیشتر شود، سوپرهیت نامیده می شود. اختلاف دما بین بخار اشباع فوق گرم و خشک با فشار یکسان را بخار فوق گرم می گویند.
نسبت جرم بخار اشباع خشک به جرم بخار اشباع مرطوب محتوای بخار یا درجه خشکی بخار x نامیده می شود. این ویژگی مهم بخار آب اشباع مرطوب، نسبت بخار در مخلوط بخار آب را تعیین می کند، جایی که y نسبت مایع است:
X = 1 - y.
جداسازی قطرات آب از بخار را جداسازی و دستگاه هایی که برای این منظور طراحی شده اند جداکننده نامیده می شود.
آنتالپی بخار اشباع مرطوب hx، kJ/kg، بر حسب درجه خشکی به صورت زیر بیان می شود:
hx= h" + rx،
که در آن h" آنتالپی آب در نقطه جوش، kJ/kg است.
جدول 1.1
خواص آب و بخار اشباع خشک بسته به فشار

آنتالپی بخار فوق گرم/gpp، kJ/kg:

آب و بخار آب به عنوان سیال کار و خنک کننده به طور گسترده در مهندسی گرمایش استفاده می شود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که آب و بخار آب دارای خواص ترمودینامیکی نسبتا خوبی هستند و بر فلزات و موجودات زنده تأثیر منفی نمی گذارند. بخار از آب در اثر تبخیر و جوشاندن به وجود می آید.

تبخیر تشکیل بخاری است که فقط در سطح مایع رخ می دهد. این فرآیند در هر دمایی رخ می دهد. در حین تبخیر، مولکول هایی که سرعت نسبتاً بالایی دارند از مایع به بیرون پرواز می کنند، در نتیجه سرعت متوسط حرکت مولکول های باقی مانده کاهش می یابد و دمای مایع کاهش می یابد.

جوشش تشکیل سریع بخار در کل جرم مایع است که زمانی اتفاق می افتد که مایع مقدار معینی گرما را از طریق دیواره های ظرف منتقل می کند.

نقطه جوش آب بستگی به فشاری دارد که آب در آن قرار دارد؛ هر چه فشار بیشتر باشد، دمایی که در آن آب شروع به جوشیدن می کند، بیشتر می شود.

به عنوان مثال، فشار اتمسفر 760 میلی متر است. rt. هنر مربوط به t = 100 0 C است، هر چه فشار بیشتر باشد، نقطه جوش بالاتر، فشار کمتر، نقطه جوش آب کمتر است.

اگر مایعی در ظرف دربسته بجوشد، بخار در بالای مایع تشکیل می شود که دارای قطرات رطوبت است. چنین بخاری اشباع مرطوب نامیده می شود. در این حالت دمای بخار مرطوب و آب جوش یکسان و برابر با نقطه جوش است.

اگر گرما به طور مداوم به طور مداوم تامین شود، تمام آب، از جمله کوچکترین قطرات، به بخار تبدیل می شود. به چنین بخاری اشباع خشک می گویند.

مقدار حرارت مورد نیاز برای تبدیل 1 کیلوگرم مایع گرم شده به نقطه جوش t k به بخار، گرمای نهان تبخیر (kcal/kg) نامیده می شود.

گرمای نهان تبخیر بستگی به فشاری دارد که در آن فرآیند تبخیر اتفاق می افتد. بنابراین، در فشار اتمسفر 760 میلی متر جیوه. هنر گرمای نهان تبخیر r = 540 کیلو کالری بر کیلوگرم. بیشتر ارزش بالافشار بخار اشباع مربوط به گرمای نهان تبخیر کمتر است و فشار کمتر مربوط به گرمای نهان تبخیر بالاتر است.

بخار را می توان اشباع و فوق گرم کرد. مقداری که مقدار بخار اشباع خشک را در 1 کیلوگرم بخار مرطوب به صورت درصد تعیین می کند، درجه خشکی بخار نامیده می شود و با حرف X (x) نشان داده می شود. برای بخار اشباع خشک X = 1.

رطوبت بخار اشباع شده در دیگهای بخار باید بین 1-3٪ باشد، یعنی درجه خشکی آن X = 100 - (1-3) = 99 - 97٪.

جداسازی ذرات آب از بخار را جداسازی و به وسیله ای که برای این کار طراحی شده است جداکننده می گویند.

انتقال آب از حالت مایع به گاز را تبخیر و از حالت گازی به حالت مایع تراکم می گویند. بخاری که دمای آن برای فشار معینی از دمای بخار اشباع بیشتر شود، سوپرهیت نامیده می شود. اختلاف دما بین بخار اشباع فوق گرم و خشک با فشار یکسان را بخار فوق گرم می گویند.

بخار آب و خواص آن آب، بخار آب و خواص آن

بخار آب

بیشتر ببین:

بخار آب و خواص آن

بخار آب حالت گازی آب است.

بخار آب

32 بخار آب مفاهیم و تعاریف اساسی

بیشتر ببین:

بخار آب

بخار آب چیست؟

بیشتر ببین:

خواص بخار آب

آب، بخار آب و خواص آنها

بیشتر ببین:

مقالات جالب تر:

بازیابی رمز عبور