Zasićena para i njezina svojstva

nakon temperatura kipuće vode prestaje rasti i ostaje nepromijenjen do potpunog isparavanja. Isparavanje je proces prijelaza iz tekućine u paru, koji ima isti temperaturni indeks kao i vrela tekućina. Ovo isparavanje naziva se zasićena para. Kada sva voda ispari, svako naknadno dodavanje topline povećava temperaturu. Zagrijana para nakon zasićene razine naziva se pregrijana. Industrija obično koristi zasićenu paru za grijanje, kuhanje, sušenje ili druge postupke. Pregrijana se koristi isključivo za turbine. Različiti tipovi pare imaju različitu energiju izmjenjivog potencijala i to opravdava njihovu uporabu u potpuno različite svrhe.

Para kao jedno od triju fizičkih stanja

Razumijevanje opće molekularne i atomske strukture tvari, kao i primjena tog znanja o ledu, vodi i pari, može pomoći u boljem razumijevanju svojstava pare. Molekula je najmanja jedinica bilo kojeg elementa ili spoja. Ona se, pak, sastoji od još manjih čestica, nazvanih atomi, koji definiraju osnovne elemente, kao što su vodik i kisik. Specifične kombinacije tih atomskih elemenata osiguravaju kombinaciju tvari. Jedan od tih spojeva predstavljen je kemijskom formulom H20, čije se molekule sastoje od 2 atoma vodika i 1 atoma kisika. Ugljik je također bogat, to je ključna komponenta svih organskih tvari. Većina minerala može postojati u tri fizikalna stanja (kruta, tekuća i para), koji se nazivaju faze.

Proces generiranja pare

Kada se temperatura vode približi točki vrenja, neke molekule dobivaju dovoljno kinetička energija da bi se postigla brzina koja im omogućuje da se odmah odvoje od tekućine u prostoru iznad površine prije povratka. Daljnje zagrijavanje uzrokuje više uzbuđenja i broj molekula koje žele napustiti tekućinu. Na atmosferskom tlaku je temperatura zasićenja 100 ° C. Para s vrelištem na ovom tlaku naziva se suha zasićena para. Kao fazni prijelaz iz leda u vodu, proces isparavanja je također reverzibilan (kondenzacija). Kritična točka je najviša temperatura u kojoj voda može biti u tekućem stanju. Iznad ove točke para se može smatrati plinom. Plinovito stanje je difuzna sličnost u kojoj molekule imaju gotovo neograničenu mogućnost kretanja.

Međusobno povezivanje varijabli

Pri određenoj temperaturi postoji određeni tlak para koji postoji u ravnoteži s tekućom vodom. Ako se ta brojka poveća, para se pregrijava i naziva se suhom. Postoji odnos između tlaka i temperature: znajući jednu vrijednost, možete odrediti drugu. Stanje pare određeno je s tri varijable: tlak, temperatura i volumen. Suha zasićena para je stanje u kojem paru i vodu mogu biti prisutni istovremeno. Drugim riječima, to se događa kada je brzina isparavanja jednaka brzini kondenzacije.

Zasićena para i njezina svojstva

Kada se govori o svojstvima zasićene pare, ona se često uspoređuje s idealnim plinom. Imaju li nešto zajedničko ili je to jednostavna zabluda? Prvo, na konstantnoj razini temperature, gustoća ne ovisi o volumenu. Vizualno se to može zamisliti na sljedeći način: potrebno je vizualno smanjiti volumen spremnika pare, bez mijenjanja indikatora temperature. Broj molekula koje kondenziraju će premašiti broj isparavanja, a para će se vratiti u stanje ravnoteže. Kao rezultat toga, gustoća će biti isti parametar. Drugo, karakteristike kao što su pritisak i volumen neovisne su jedna o drugoj. Treće, uzimajući u obzir invarijantnost volumnih karakteristika, gustoća molekula se povećava kada temperatura raste, a postaje manja kada se smanji. Zapravo, kada se zagrije, voda počinje brže isparavati. Ravnoteža u ovom slučaju će biti poremećena i neće biti vraćena dok se gustoća pare ne vrati na svoje prethodne položaje. Kod kondenzacije, naprotiv, smanjuje se gustoća zasićene pare. Za razliku od savršen plin zasićena para se ne može nazvati zatvorenim sustavom, jer je stalno u kontaktu s vodom.

Prednosti u području grijanja

Čista zasićena para u izravnom kontaktu s tekućom vodom je zasićena. Ima mnoge karakteristike koje ga čine izvrsnim izvorom toplinske energije, posebno za visoke temperature (iznad 100 ° C). Neki od njih su:

1. Brzo, ravnomjerno grijanje sa skrivenim prijenosom topline poboljšava kvalitetu i performanse proizvoda.
2. Tlak i temperatura mogu se pratiti i postaviti na potrebnu razinu.
3. Visok koeficijent prijenosa topline.
4. Izlazi iz vode, siguran, čist i jeftin.

Različite vrste pare

Para je plinovita faza vode. Koristi toplinu tijekom formiranja i nakon toga oslobađa veliku količinu topline. Otuda i on
može se koristiti kao radna tvar za toplinski motori. Poznati su sljedeći uvjeti: zasićena zasićena, suha zasićena i pregrijana. Zasićena para je poželjnija od pregrijane pare kao rashladnog sredstva u izmjenjivačima topline. Kada se iz cijevi ispusti u atmosferu, dio se kondenzira, nastaju oblaci bijelog vlažnog isparavanja, koji sadrže najmanje kapljice vode. Pregrijana para neće biti izložena kondenzaciji, čak ni pri izravnom kontaktu s atmosferom. U pregrijanom stanju, ona će imati veći prijenos topline zbog ubrzanja kretanja molekula i manje gustoće. Prisutnost vlage uzrokuje padaline, koroziju i kraći vijek trajanja kotlova ili druge opreme za izmjenu topline. Stoga se preferira suha para, jer proizvodi više energije i ne uzrokuje koroziju.

Suha i zasićena: što je kontradikcija

Mnogi su zbunjeni izrazima "suhi" i "zasićeni". Kako nešto može biti oboje u isto vrijeme? Odgovor leži u terminologiji koju koristimo. Izraz "suhi" povezan je s nedostatkom vlage, to jest, "nije mokro". "Zasićena" znači "natopljena", "natopljena", "preplavljena", "puna", i tako dalje. Sve to, čini se, potvrđuje kontradikciju. Međutim, u inženjerstvu pare, izraz "zasićen" ima različito značenje i u ovom kontekstu znači stanje u kojem dolazi do vrenja. Stoga je temperatura pri kojoj dolazi do ključanja tehnički poznata kao temperatura zasićenja. Suha para u ovom kontekstu ne sadrži vlagu. Ako gledate vreli kotlić, možete vidjeti bijelo isparavanje koje izlazi iz izljeva čajnika. Zapravo, to je mješavina suhe, bezbojne pare i vlažne pare s kapljicama vode koje reflektiraju svjetlost i postaju bijele. Stoga izraz "suha zasićena para" znači da se para dehidrira i ne pregrijava. Bez čestica tekućine, te tvari u plinovitom stanju koje ne prati opći zakon o plinu.