Пересыщение пара

Если мелкая частица п.ли капля испытывает воздействие градиента концентрации пара, например если ее поверхность смочена быстро испаряющейся жидкостью или если происходит конденса-Ц 1я пересыщенного пара на капле, то имеет место относительное движение капли и пара, известное как течение Стефана [242]. Для сферических капли или частицы скорость относительного движения равна [c.45]

Принцип действия камеры Вильсона основан на способности ионов служить центрами конденсации капелек пересыщенного пара. Если пар свободен от пыли и других посторонних объектов, могущих служить очагами конденсации, то конденсация не начинается. [c.46]

В более поздних конструкциях камер создание пересыщенного состояния пара достигается быстрым выпуском сжатого воздуха из вспомогательного объема через клапан Кх- В результате уменьшения давления во вспомогательном объеме резиновая диафрагма Д быстро опускается и происходит адиабатическое расширение газа и пара в рабочем объеме камеры на 25—35%, приводящее к понижению температуры и пересыщению пара. Пунктиром показано положение диафрагмы Д на опорной сетке S . Изменяя положение этой сетки, можно регулировать величину расширения газа и пара в рабочем объеме. Трубка служит для впуска сжатого воздуха во вспомогательный объем который возвращает диафрагму в исходное положение в конце каждого рабочего цикла. Сетка Si ограничивает движение резиновой диафрагмы вверх. Через трубку Кз заполняется рабочий объем газом и паром выбранной жидкости. Рабочий объем камеры ограничен стеклянными боковыми стенками А, верхним плоским стеклом В и металлической сеткой Si, покрытой черным бархатом (для получения темного фона). Для освещения рабочего объема сбоку ставится импульсная осветительная лампа. [c.47]

Диффузионная камера представляет собой видоизмененную конструкцию камеры Вильсона, находящуюся постоянно в рабочем состоянии. В основе работы диффузионной камеры лежит также явление образования капелек из пересыщенного пара на ионах вдоль траектории пролетевшей частицы. [c.49]

Отсюда видно, что критический радиус зародыша пропорционален коэффициенту поверхностного натяжения. Разность Hi—Цг в знаменателе показывает, что чем больше пересыщен пар (чем больше эта разность), тем меньше критический радиус и тем скорее начнется конденсация. [c.231]

Критический радиус зародыша (пузырьков пара в перегретой жидкости или капли в пересыщенном паре) можно найти [c.231]

Показать, что очень маленькая заряженная капля будет расти не только в пересыщенном паре, но даже в паре, не достигшем насыщения. [c.232]

Если капли в паре приобретают электрический заряд, то они начинают расти, даже будучи очень малыми, и не только в пересыщенном паре, но и в паре, не достигшем насыщения. Действительно, пусть капля радиуса г приобретает ион с зарядом е и радиусом а при равновесии ион сосредоточивается в центре капли. Если такая капля начинает расти, то это приводит к уменьшению энергии Гиббса системы. В самом деле, аналогично формуле (11.14), выражение для ЛС при образовании вокруг иона капли жидкости [c.363]

Это тем более будет происходить в слабо пересыщенном паре, когда Такое состояние пара создается в камере Вильсона, и эффект его усиленной конденсации используется для обнаружения треков быстрых ионизирующих частиц появление ионов на пути следования частицы вызывает конденсацию пересыщенного пара на них, что делает видным след частицы. [c.364]

Критический радиус зародыша (пузырьков пара в перегретой жидкости или капли в пересыщенном паре) можно найти и непосредственно, из условия механического равновесия (неустойчивого) зародыша, т. е. из равенства давления Рг внутри зародыша [c.159]

А В — пересыщенный пар А"В" — перегретая жидкость [c.128]

Образование зародышевых капелек, как известно, весьма облегчается, если в паре имеются посторонние центры конденсации. При отсутствии их зародышевые капельки могут образовываться только вследствие флуктуаций плотности паровой фазы, т. е. скопления некоторого (вообще значительного) числа молекул. Малая вероятность подобных флуктуаций обусловливает задержку конденсации до некоторого предела и, как следствие этого, образование перенасыщенного пара с давлением, большим р . Экспериментальное изучение процесса конденсации показало, что степень пересыщения пара, т. е. отношение р р , достигает при нормальных условиях 3—5. [c.233]

Из выражения для а р следует, что чем больше давление основной фазы по сравнению с равновесным давлением над плоской поверхностью раздела (т. е. чем больше пересыщен пар или чем сильнее перегрета жидкость), тем меньше критический размер зародыша и тем быстрее может произойти переход начальной фазы во вторую. С удалением метастабильного состояния от состояния равновесия фаз, т. е. с увеличением степени пересыщения пара или степени перегрева жидкости, критический радиус зародыша новой фазы уменьшается, а вероятность появления зародыша размером больше критического возрастает. [c.233]

Вследствие этого в смачивающей стенку жидкости легко образуются разрывы ( кавитационные полости) жидкости у стенки, что и приводит к преимущественному возникновению паровых пузырьков на стенке, а не внутри жидкости для образования же паровых пузырьков на стенке требуются меньшие степени перегрева, чем для образования их в объеме жидкости. Равным образом облегчается образование зародышей жидкой фазы в насыщенном паре, а при полностью смачивающей стенку жидкости конденсация пара происходит непосредственно на стенках сосуда без образования зародышей и, следовательно, без пересыщения пара. [c.234]

Метастабильные состояния. Метастабильные состояния жидкой и газообразной фаз заключены соответственно между левой ветвью пограничной кривой, левой ветвью спинодали [т. е. кривой, уравнение которой есть др дь)т = 0)1 и между правыми ветвями указанных кривых (рис. 8.9). Каждая из этих областей является сравнительно узкой. Левая область представляет собой перегретую жидкость, а правая — переохлажденный или, как говорят чаще, пересыщенный пар. [c.234]

Рис. 8.9. Области перегретой жидкости и пересыщенного пара 1 — перегретая жидкость 2—пересыщенный пар

Метастабильные состояния перегретой жидкости и насыщенного пара изучены сравнительно мало. Между тем знание свойств перегретой жидкости и пересыщенного пара требуется для расчета многих практических задач. В частности, свойства перегретой жидкости существенно сказываются на характере кипения жидкости, а свойства пересыщенного пара определяют процесс конденсации. [c.235]

Трудность анализа свойств перегретого пара и пересыщенного пара связана с отсутствием достаточно точного уравнения состояния для метастабильной области вещества. Уравнение Ван-дер-Ваальса, которое качественно описывает метастабильные состояния, для количественных расчетов не всегда пригодно. [c.235]

Чтобы найти уравнение правой ветви спинодали, определяющей предельное состояние пересыщенного пара, воспользуемся приведенным выше соотношением [c.236]

Явление пересыщения почти всегда имеет место при адиабатическом истечении насыщенного, и слегка перегретого (в частности водяного) пара через сопла, вследствие чего для расчета процесса истечения необходимо знать как границу пересыщения, так и свойства пересыщенного пара. Кроме того, на, явлении пересыщения водяного пара и паров некоторых других жидкостей основано действие камеры Вильсона, являющейся одним из основных приборов атомной и ядерной физики, что также побуждало возможно подробнее исследовать границы пересыщения паров воды и некоторых других веществ. Тем не менее экспериментальных данных о степени пересыщения недостаточно. [c.237]

Поэтому предельное давление пересыщенного пара при температуре Т [c.237]

В табл. 8.2 приведены экспериментальные и вычисленные значения р/рз для водяного пересыщенного пара. [c.237]

Эта формула относится как к случаю, когда переход на кривую насыщения производится из двухфазной области, так и к состояниям на кривой насыщения (если только прохождение звуковой волны в насыщенном паре сопровождается фазовыми превращениями, что должно иметь место при сравнительно малом влиянии поверхностного натяжения и отсутствии вследствие этого эффекта пересыщения пара). [c.279]

Следует отметить, что скачок скорости звука будет отчетливо наблюдаться лишь при переходе через кривую насыщения из двухфазной области в однофазную при противоположном переходе этот эффект маскируется (во всяком случае при низких давлениях) явлением пересыщения пара. [c.280]

Этим свойством паров в соответствии со сказанным в 8.1 объясняется, почему при адиабатическом расширении насыщенного пара может образоваться пересыщенный пар. [c.282]

Формула (9.46), а также последующие формулы (9.47) и (9.48) справедливы и для течения насыщенных и пересыщенных паров при сравнительно малых давлениях последних при этом к представляет собой показатель адиабаты насыщенного пара при температуре Т р. [c.308]

Чтобы убедиться в этом, представим зависимость показателя адиабаты насыщенного и пересыщенного пара от температуры в виде к = к р + + а Т — Т р), где а (Т — Т р) мало по сравнению с к р — 1. Тогда из второго, третьего и четвертого уравнений (9.41) находим, что [c.308]

Данные таблицы хорошо согласуются с результатами, полученными в двух других научных группах (см. [18]) при использовании иных методов анализа. Как следует из этих данных, при высокой интенсивности испарения скачки температуры и плотности пара у межфазной границы становятся соизмеримыми с абсолютными значениями температуры и плотности. При (5 = 1 (данные табл. 1.3 приводятся для этого значения коэффициента испарения-конденсации) степень пересыщения пара столь высока, что вблизи межфазной поверхности еще прежде достижения предельной интенсивности испарения неизбежна объемная конденсация пара (так называемые скачки конденсации). Степень пересыщения пара очень сильно зависит [c.74]

Используя соотношения Стодолы [763] и Осватича [584] для падающих на каплю и испаряющихся с ее поверхности молекул, Дафф вывел уравнения роста капли, а также уравнения ее температуры, массы и энергии. Уравнение скорости образования зародышей при конденсации пересыщенного пара приведено Френкелем [229] [c.331]

К числу трековых приборов следует отнести камеру Вильсона(, диффузионную камеру, пузырьковую камеру и фотоэмульсионные пластинки. Их действие основано на способности ионов служить центрами конденсации пересыщенного пара или быть центрами, на которых происходит образование пара в перегретой жидкости. При движении заряженной частицы в такой среде на ее пути [c.45]

В камере Вильсона путем адиабатического расширения достигается пересыщенное состояние пара на короткое время. Камера становится чувствительной и в течение этого времени может регистрировать пролетающую заряженную частицу. Однако отношение времени чувствительности к времени между двумя последо-ватель 1ыми расширениями для камеры Вильсона очень мало, 10 — 10 . Этот недостаток камеры Вильсона устраняется в диффузионной камере, в которой отсутствует система расширения и сжатия рабочего объема. В диффузионной камере пересыщение пара создается за счет постоянно существующего перепада температуры между дном и крышкой камеры. Между крышкой и дном камеры существует такая область — сЛой с пересыщенным паром,— в которой может происходить образование капелек на ионах. Подбирая температурный градиент нужной величины (примерно, 5—10 град/см), удается получить высоту этого слоя, чувствительного к ионизации на ионах в 50—70 мм и более. Диффузионная камера является камерой непрерывного действия когда бы ни попала заряженная частица в рабочий объем камеры, она всегда создает видимый след. [c.49]

Другим очень важным трековым детектором является изобретенная Глезером (1952 г.) пузырьковая камера. Принцип действия пузырьковой камеры сходен с принципом действия камеры Вильсона. Как известно, в камере Вильсона используется свойство пересыщенного пара конденсироваться в виде мельчайш их капелек жидкости на пути прохождения заряженной частицы. В пузырьковой камере используется свойство перегретой жидкости образовывать на пути заряженной частицы пузырьки пара. [c.591]

Уравнение Ван-дер-Ваальса является уравнением третьей степени относительно объема V и поэтому имеет три корня все действительные (при низких температурах) или один действительный и два комплексных (при температурах Т > Тк). Изотермы, построенные по уравнению Ван-дер-Ваальса, изображены на рис. 6.10. Участок изотермы справа от точки а соответствует ненасыщенному (перегретому) пару, а участок вверх от точки е — жидкости, участки аЬ и ей — пересыщенному пару и перегретой жидкости участок Ьй, на котором (др1дй)х <С0, отвечает неустойчивым состояниям вещества. [c.198]

Так как разность давлений — р перегретой жидкости мйого больше, чем для пересыщенного пара, то без существенной ошибки величину р в левой части можно заменить на цо в рассматриваемом случае = [c.236]

Если учесть, что радиус молекулы Н2О составляет 2,29. 10 см, а радиус зародышевой капли при t= 52° С равен в среднем 5,8- 10" см, то станет ясно, что центрами конденсации водяного пара являются скопления в 10—15 молекул. Это обстоятельство отчасти объясняет, почему формула для р/ра, основывающаяся на уравнении Ван-дер-Ваальса, приводит к правильным значениям предельной степени пересыщения. Действительно, так как зародыши представляют собой небольшие скопления молекул, причем число зародышей становится заметным лишь при предельной степени пересыщения, то во нсей области от точки насыщения до точки предельного пересыщения в пересыщенном паре отсутствуют сложные столкновения молекул (иначе говоря, группы, состоящие из значительного числа молекул, не образуются) и пересыщенный пар можно с достаточной степенью приближения рассматривать как газ, подчиняющийся уравнению Ван-дер-Ваальса (а при достаточно малых давлениях и уравнению Клапейрона—Менделеева). [c.238]

Теория ассоциации применительно к насыщенным и пересыщенным парам была разработана Я. И. Френкелем одновременно для перегретых и насыщенных паров аналогичная теория была развита В. Бэндом, а также М. П. Ву-каловичем и И. И. Новиковым В теории Вукаловича—Новикова предполагалось, что составляющие перегретый пар газы (совокупность Л/у групп, каждая из которых состоит из у молекул, может рассматриваться как газ) следуют уравнению Ван-дер-Ваальса. Так как это уравнение более удовле- [c.284]

Заметим, что уравнения (9.41) справедливы не только для течения идеальных газов, но также и для насыщенных и пересыщенных паров, которые при сравнительно малых давлениях удовлетворяют уравнению Клапейрона и имеют показатель адиабаты к, мало меняющийся с изменением состояния пара (напомним, что в отличие от идеальных газов у паров к не равняется отношению теплоемкостей j v). Заменив в первом уравнении di через V dp = —кр dv, получим [c.305]

При течении насыщенного водяного пара в соплах кроме скачков уплотнения, определяемых условиями (9.59), могут образовываться еще так называемые конденсационные скачки (см. рис. 9.17). Эти скачки связаны с возможностью пересыщения водяного пара при расширении его в сопле (которое с большой степенью приближения может считатьея адиабатическим) и возникают в результате конденсации пересыщенного пара. [c.319]

Интересной разновидностью камеры Вильсона является диффузионная камера. Рабочим веществом в диффузионной камере тоже является пересыщенный пар, но состояние пересыщения создается не адиабатическим расширением, а диффузией непрерывного потока паров спирта от нагретой до 10—20 °С крышки ко дну, охлаждаемому (твердой углекислотой) до — (60—70) °С. В нижней части камеры имеется слой пересыщенного пара. Толщина слоя примерно 5 см. В этом слое проходящие заряженные частицы создают треки, которые за 3—5 с уходят вниз. В отличие от вильсоновской, диффузионная камера работает непрерывно. Отсутствие движущегося поршня позволяет создавать в диффузионной камере давления до 30—40 атм, что значительно увеличивает эффективный объем. [c.507]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...