ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Водяной пар из "Основы теплотехники и гидравлики " Переход из одного состояния в другое называют фазовым превращением ли фазовым переходом. [c.62] например, переход жидкой фазы в газообразную называют парообразованием, а переход газообразной фазы в жидкую —конденсацией. [c.62] Испарение. Испарением называют процесс перехода вещества из жидкого в парообразное состояние. При этом часть молекул вылетает с поверхности жидкости и образует над ней пар. При испарении вылетающие молекулы преодолевают силы притяжения оставщихся на поверхности молекул, т. е. они совершают против этих сил работу. Кроме того, они также совершают работу против внешнего давления пара, образовавшегося над жидкостью. Вся эта работа совершается молекулами за счет их кинетической энергии теплового движения. Очевидно, что не все молекулы способны совершать эту работу. Ее совершают только те, которые обладают достаточно большой кинетической энергией. [c.62] Процесс испарения без подвода тепла к жидкости сопровождается ее охлаждением. Это объясняется тем, что в жидкости остается все меньше молекул, обладающих большими скоростями, вследствие чего уменьшается средняя скорость движения оставшихся в ней молекул, и температура жидкости падает. [c.62] Если же поддерживать температуру жидкости постоянной, т. е. непрерывно подводить к ней тепло, то число вылетающих молекул будет непрерывно нарастать. Однако в силу хаотичности движения молекул пара одновременно с их переходом из жидкости в газовую фазу происходит обратный процесс — конденсация, при которой часть молекул пара снова возвращается в жидкость. Если испарение происходит в закрытом сосуде, то количество пара будет увеличиваться до тех пор, пока не наступит равновесие, т. е. количество жидкости и пара станет постоянным. Это значит, что число частиц, покидающих жидкость в единицу времени, равно числу частиц, возвращающихся за это же время в жидкость. Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным. При равновесии устанавливается постоянная плотность пара, которая отвечает вполне определенному давлению. Это давление называют упругостью насыщенного пара. [c.62] Влажный насыщенный пар представляет собой смесь пара и мельчайших капель воды. Вода в этой смеси может находиться в виде или взвешенных частиц (капель), или струйками стекать по его стенкам. Находящаяся в равновесии с паром вода является примером насыщенной жидкости. Количество частиц жидкости в паре определяет степень сухости или влажности пара. [c.63] Если жидкость подогревать при постоянном давлении, то скорость движения ее молекул по всему объему будет возрастать и интенсивность парообразования будет увеличиваться. При определенной температуре, строго соответствующей давлению, при котором происходит парообразование, процесс испарения переходит в процесс кипения. [c.63] Температура и давление, при котором происходит кипение связаны между собой. Их называют температурой и давлением на сыш ния и обозначают соответственно ta и р . Чем выше давление при котором кипит жидкость, тем соответственно выше ее темпе ратура кипения. [c.63] Для примера здесь приведены некоторые температуры кипения воды и соответствующие им давления. [c.63] Если увеличить подвод тепла к кипящей жидкости, то парообразование будет протекать интенсивней. Однако температура воды и пара будет все лш оставаться постоянной до тех пор, пока последняя капля жидкости не испарится. [c.63] не содержащий в своем составе частиц воды, но имеющий температуру и давление насыщения, называют сухим насыщенным паром. [c.63] Паросодержание насыщенного пара. Количество сухого пара, так же как и количество влаги в процессе парообразования, может изменяться от нуля до единицы. [c.63] Если в одном килограмме пара заключается х кг сухого насыщенного пара и (1 — х) кг влаги, то величина х называется паро-содержанием или степенью сухости пара, а величина (1 — х) — влагосодержанием или степенью влажности пара. [c.63] ТОЛЬКО для наглядности. Фактически же вода и пар при любом паросодержанни находятся в перемешанном состоянии. [c.64] Величина х является одним из главных параметров влажного насыщенного пара, и его состояние не может быть определено, если не известна степень сухости насыщенного пара. [c.64] Состояние насыщенного пара очень неустойчиво. Малейшее изменение условий, в которых он находится, приводит либо к конденсации (т. е. к увеличению количества частиц жидкости за счет уменьшения количества молекул пара), либо к парообразованию (т. е. к увеличению количества молекул пара за счет уменьшения количества частиц жидкости). [c.64] Перегретый п ар. Если к сухому насыщенному пару подводить тепло при постоянном давлении, то температура его будет повышаться, объем увеличиваться, и сухой насыщенный пар перейдет в состояние перегретого. [c.64] Водяной пар получают в паровых котлах различных размеров и типов и широко используют как в качестве рабочего тела в паровых двигателях, так и в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах. Перегрев пара осуществляется в пароперегревателях, куда он поступает из котла во влажном насыщенном состоянии. В пароперегревателях пар сначала подсушивается, т. е. из него пол ностью удаляется влага, а затем перегревается до заданной температуры. [c.64] Чем выше температура перегрева пара, тем ближе он по своим свойствам к газу. [c.64] Допустим, что в цилиндре под поршнем (рис. 7-2) находится 1 кг волы, которую нужно превратить в пар. К поршню цилиндра с внегинен стороны нри. ю-жена нагрузка — сила Р, обеспечивающая постоянное давление внутри цилиндра. [c.65] Вернуться к основной статье