Температура насыщения. Объем жидкости и пара

Температура насыщения. Объем жидкости и пара [c.137]

Удельный объем жидкости и пара, а) Удельный объем жидкости при температуре насыщения v ). Удельный объем жидкости зависит от температуры и давления, но в пределах давлений от О до 200 ата зависимость от давления весьма мала и ею обычно пренебрегают, считая жидкость несжимаемой. [c.137]

Давление и температура жидкости и пара при равновесном фазовом переходе не изменяются полный объем, занимаемый паром и жидкостью, растет по мере перехода из состояния в точке 1 в состояние, соответствующее точке 2, вследствие меньшей плотности паровой фазы по сравнению с жидкой. Вылетающие из жидкости молекулы заполняют свободное пространство над поверхностью жидкости их совокупность и образует насыщенный пар Часть вылетевших молекул вследствие теплового движения снова возвращается в жидкость. Между переходом молекул из жидкости в пар и обратным переходом молекул из пара в жидкость устанавливается динамическое равновесие, в результате которого плотность молекул над жидкостью, а следовательно, и давление насыщенного пара принимают при данной температуре вполне определенные величины. С изменением температуры равновесие смещается, вызывая соответствующие изменения плотности и давления насыщенного пара. [c.222]

По мере роста давления различие между удельными объемами кипящей жидкости v и сухого насыщенного пара v" уменьшается, и, наконец, при некотором давлении они становятся равными. Такое состояние вещества называется критическим, а соответствующая точка на диаграмме (точка К на рис. 1-1) носит название критической. Параметры вещества в этом состоянии называются критическими критическое давление рк, критическая температура Гк, критический удельный объем v . В критической точке теплота -парообразования г равняется нулю, все свойства обеих фаз становятся тождественными, и эта точка является верхней границей двухфазной области, где возможно равновесное сосуществование жидкости и пара. [c.8]

Удельный объем и температуру перегретого пара обозначают соответственно через v и i° С. Процесс получения перегретого пара, являясь изобарным процессом, сопровождается увеличением объема и температуры, поэтому изобара на участке г—д уже не является изотермой. Таким образом, отрезкам а—б соответствует жидкое состояние рабочего тела с нагревом его от °С до температуры кипения б г — состояние рабочего тела в виде влажного насыщенного пара (смесь жидкости и пара в равновесном состоянии) г — д—состояние рабочего тела в виде перегретого пара. Точка б соответствует началу кипения, точка г — неустойчивому состоянию сухого насыщенного пара. [c.81]

Объем насыщенного пара о" представляет собой убывающую функцию температуры, а объем V жидкости, находящейся под давлением своих насыщенных паров, наоборот, является возрастающей функцией t. В критической точке, где различие между жидкостью и паром исчезает, у = о". [c.163]

Критическая точка К соответствует предельному критическому состоянию вещества, при котором исчезает всякое различие между жидкостью и паром (газом) теплота испарения в этой точке равна нулю, а все параметры кипящей жидкости и сухого насыщенного пара (энтальпия, энтропия, удельный объем и Др.) в этой точке имеют одинаковые значения. Параметры вещества в этой точке (абсолютное давление, температура, удельный объем), имеющие для каждого вещества вполне определенные значения, носят название критических н обозначаются рк, и (табл. 10. 1). [c.113]

При полном испарении жидкости состояние сухого насыщенного пара определяется одним параметром давлением или температурой. Поэтому объем, внутренняя энергия и энтальпия определяются по таблицам насыщенного пара по давлению или температуре. [c.114]

Если рассмотреть процесс парообразования при другом давлении р >ро, то можно отметить следующие изменения. Точка йоь соответствующая состоянию 1 кг жидкости при температуре О °С и новом давлении р, практически остается на той же вертикали, так как жидкость практически несжимаема и ее удельный объем поэтому мало зависит от давления. Точка Ь ь соответствующая состоянию 1 кг жидкости при температуре кипения, смещается вправо, так как с увеличением давления увеличивается температура кипения и, следовательно, удельный объем жидкости. Точка с", характеризующая состояние 1 кг сухого насыщенного пара, смещается влево, так как с увеличением давления уменьшается удельный объем пара, несмотря на возрастание температуры. [c.82]

Если, не меняя температуры, изменить объем над поверхностью жидкости, например увеличить его, то концентрация молекул пара уменьшится, динамическое равновесие нарушится и для его восстановления при подводе теплоты неизбежно образуется дополнительная масса пара. В итоге установится как прежняя концентрация молекул, так и прежнее давление насыщенного пара. [c.156]

Рассматривая влажный пар как механическую смесь сухого насыщенного пара и жидкости той же температуры, т. е. температуры насыщения, его объем можно представить как сумму объемов указанных компонентов. Непосредственно отсюда вытекает формула для определения удельного объема влажного пара [c.112]

При измерении температуры некоторой жидкости (теплоносителя), налитой, например, в сосуд Дьюара, сосуд погружают в эту жидкость, и в нем начинает конденсироваться жидкий кислород а объем над его поверхностью, ограниченный с другого конца ртутью в манометре, заполнен насыщенным паром кислорода. Так как трубка и манометр находятся при комнатной температуре, то температура газообразного кислорода во всем замкнутом пространстве не будет одинаковой. Поэтому давление паров в системе принимает значение, соответствующее самой низкой температуре. Конденсация кислорода продолжается до тех пор, пока давление паров во всем замкнутом пространстве не примет значения, соответствующего температуре ванны в сосуде Дьюара как наиболее низкой. [c.39]

Парообразование — свойство капельных жидкостей изменять свое агрегатное состояние и превращаться в пар. Парообразование, происходящее лишь на поверхности капельной жидкости, называется испарением. Парообразование по всему объему жидкости называется кипением оно происходит при определенной температуре, зависящей от давления. Давление, при котором жидкость закипает при данной температуре, называется давлением насыщенных паров рв.п, его значение зависит от рода жидкости и ее температуры. [c.14]

Рассмотрим систему, составленную из жидкости и насыщенного пара, заключенную в цилиндр, и будем поддерживать ее при постоянной температуре и постоянном давлении. Если 111, [ 2, < 1, 82 И Ух, — соответственно энергия, энтропия и объем жидких и газообразных частей, а С/, 5 и У — соответствующие величины для всей системы, то [c.77]

Над греющей секцией установлена подъемная труба 6. Как уже отмечалось, в испарителях с вынесенной зоной кипения в греющей секции вода не нагревается до температуры насыщения и парообразование происходит в верхней части подъемной трубы. Образующийся здесь пар, отделившись от основной массы жидкости в разделительном устройстве 7, поступает в очистительное устройство 8, расположенное в паровом объеме испарителя. Вода (концентрат) попадает в объем между корпусом и подъемной трубой и по опускным трубам [c.209]

Точки линии АС изображают состояния жидкости, имеющей температуру 0° С и различные давления, т. е. линия АС представляет собой изотерму 0° С. Но, как показывает опыт, жидкость, имея температуру 0° С, кипит, если находится под абсолютным давлением ро = 0,006108 бар (0,006228 кгс/см ). Поэтому точка А характеризует кипящую жидкость при температуре 0° С и принадлежит как линии АС, так и линии АК, каждая точка которой изображает кипящую жидкость при определенном давлении. Точки линии В К изображают сухой насыщенный пар при различном давлении, а значит, и различной температуре насыщения. Линия АКВ называется пограничной кривой, АК — нижней пограничной кривой, ВК — верхней пограничной кривой. Точка К, в которой сходятся линии АК и ВК, называется критической, а параметры в этой точке — критическими. Значения критических параметров водяного пара следующие критическая температура tкp = 374,12° С абсолютное критическое давление р р = 221,15 бар (225,51 кгс/см ) критический удельный объем 1 р = 0,003147 м= /кг. [c.66]

В процессе изохорного нагрева будет изменяться соотношение между количеством воды и пара в сосуде, т. е. будет изменяться степень сухости а двухфазной смеси. Как видно из рис. 7-3, при yj = onst вначале dx > О, а затем dx 0 при v > всегда dx > 0. По достижении некоторой температуры Та весь сосуд оказывается заполненным водой, и при дальнейшем нагреве изохора у = onst проходит в области жидкости (Г — это температура, при которой удельный объем воды на линии насыщения v оказывается равным у ). Иную картину наблюдаем при повышении температуры во втором сосуде на изохоре i 2= onst нагрев сопровождается увеличением степени сухости X смеси, происходит испарение воды в сосуде и уровень воды понижается. По достижении температуры (температура, при которой v" оказывается равным v ) весь сосуд оказывается заполненным сухим насыщенным паром и дальнейший нагрев происходит уже в области перегретого пара. Наконец, если бы сосуд был заполнен таким количеством жидкости, которое соответствовало бы удельному объему то при нагреве такой смеси до критической температуры мениск, разделяющий жидкость и пар, исчез бы вблизи середины сосуда. [c.216]

Если сжимать газ при постоянной температуре, то можно достигнуть состояния насыщения (сжижения газа), соответствующего этой температуре и некоторому определенному давлению. При дальнейшем сжатии пар будет конденсироваться и в определенный момент полностью превратится в жидкость. Процесс перехода пара в жидкость проходит при постоянных температуре и давлении, так как давление насыщенного пара однозначно определяется температурой. На р— у-диаграмме (рис. 9.1) область двухфазных состояний (пар и жидкость) лежит между кривыми кипящей жидкости и сухого насыщенного пара. При увеличении давления эти кривые сближаются. Сближение происходит потому, что объем пара уменьшается, а объем жидкости увеличивается. При некотором определенном для данной жидкости (пара) давлении кривые кипящей жидкости и пара встречаются в так называемой критической точке, которс1Й соответствуют критические параметры давление р , температура удельный объем характеризующие критическое состояние вещества. При критическом состоянии исчезают различия между жидкостью и паром. Оно является предельным физическим состоянием как для однородного, так и для распавшегося на две фазы вещества. При температуре более высокой, чем критическая, газ ни при каком давлении не может сконденсироваться, т. е. превратиться в жидкость. [c.103]

Изобразим на PF-плоскости систему изотерм Ван-дер-Ваальса, исправленных в соответствии с правилом Максвелла (рис. 22) (область горбов и впадин заменена изобарой). Кривые, соединяющие начальные и конечные точки изобар, сходятся в критической точке и делят РК-плоскость на три области. Область, ограниченная кривой АК и верхней частью критической изотермы, представляет собой область жидкого состояния. Область, лежащая внутри куполообразной кривой АКБ (она называется кривой сосуществования), описывает двухфазные состояния — жидкость и насыщенный пар. В области, лежащей выще критической изотермы и правее кривой ВК, двухфазное состояние невозможно, и с ростом температуры и объема изотермы приближаются по форме к изотермам идеального газа PV = = onst. Следовательно, мы можем придать следующий физический смысл параметрам Ркз Ук, Рк- Критическое давление есть максимальное давление насыщенного пара, критический объем представляет собой максимальный объем 1 моля жидкости и критическая температура есть максимальная температура, при которой вещество может существовать в жидком состоянии. По мере приближения к критической точке разность молярных объемов пара и жидкости К — Pi уменьшается, и в критическом состоянии она обращается в нуль. Это значит, что в критической точке вообще исчезает различие в физических свойствах жидкости и пара. [c.56]

Точку к называют критической, а состояние вещества в этой точке называется критическим состоянием, при которохМ различие между жидкостью и паром исчезает. Параметры — давление, объем и техмпература, характеризующие данное состояние, — называются, как известно, критическими и обозначаются через р , и и При этих параметрах жидкость и пар имеют одну и ту же плотность, вследствие чего отсутствует граница раздела жидкости от пара, т. е. свободной поверхности жидкости не существует, пар и жидкость находятся в смешанном взаимно взвешенном состоянии. Критическая температура является максимально возможной температурой жидкости и насыщенного пара, существование которых невозможно при температурах выше критической. [c.216]

В работе показано, что произведение давления на объем пара на линии насыщения в функции от температуры имеет максимум для всех индивидуальных веществ. Отмечено, что коэффициент сжимаемости в точке максимума, в отличие от критического коэффициента, изменяется в узком диапазоне для всех исследованных веществ и с приемлемой для практики точностью может считаться постоянным. Учитывая это обстоятельство, точка максимума предлагается в качестве опорной. Для 32 веществ различной молекулярной структуры определены параметры максимума. С помощью новой точки подобия удалось обобщить Р — V — Г-свойства насыщенной жидкости и пара, а также теплоты испарения с приемлемой для практики точностью. Это дает возможность определять ортобарические плотности и теплоты испарения малоизученных веществ, располагая лишь ограниченным количеством исходных данных. [c.157]

В таблицах для насыщенного пара приведены температура насыщения, давление, значения удельных объемов, энтальпия и энтропия жидкости и сухого пара, полная теплота парообразования. В таблицах перегретого пара приведены для различных давлений и температур величины основных параметров удельный объем, энгальпия и энтропия. [c.186]

Значение абсциссы любой из точек на пограничной кривой представляет собой удельный объем v соответствующей фазы при фазовом равновесии. Так, кривая I( D изображает удельный объем насыщенного пара и" кривая АК — удельный объем v жидкости, находящейся под давлением своих на-сыищнных паров и в [эавновесии с последними кривая АЕ — удельный объем жидкой фазы, находящейся в равновесии с твердой фазой, и кривая FSG — удельный объем кристаллической фазы. Из хода кривых K D и А К видно, что с ростом температуры удельный объем жидкой фазы v увеличивается, а удельный объем насыщенного пара и" уменьшается. [c.133]

Если продолжать подвод теплоты к влажному насыщенному пару, то объем его будет увеличиваться до v, а температура остз-нется постоянной — /, (рис. 11.1, г), наступит момент, когда вся жидкость перейдет в пар. Пар, который имеет температуру насыщения, называется сухим насыщенным паром. Состояние сухого 1асыщенного пара очень неустойчиво, при отводе тен.-юты он начинает конденсироваться, ири подводе теплоты — перегреваться. Так, если к сухому насыщенному пару продолжать подводить теплоту, происходит дальнейшее увеличение объема пара до и и его температуры до t, сухой насыщенный пар становится перегретым (рис. 11.1, д). Пар, имеющий температуру вьипе температуры насыщения жидкости, из которой он получился, называется перегретым паром. Состояние перегретого пара характеризуется степенью перегрева, которая обозначается А/ и определяется разностью температур А/ = / — 4, где t — температура перегретого пара. [c.91]

Применительно к фазовому переходу жидкость — пар (испарение) в уравнениях (1.129—1.131), v" — удельный объем пара на линии сухого насыщенного пара, а v — удельный объем жидкости на линии насыщения. Поскольку удельный объем пара v" всегда бодь-ше удельного объема жидкости v (v" > v ), из уравнения (1.129) следует, что для фазового перехода жидкость — пар всегда dp/dT > 0. Это значит, что с увеличением давления температура насыщения повышается, и наоборот. [c.72]

Если г, у, v" известные функции температуры, то путем интегрирования формулы Клапейрона—Клаузиуса можно установить зависимость давления насыщенного пара ps от Т в явном виде (рис. 6.12). Однако обычно по экспериментальной зависимости ps от Г и значению v с помощью этой формулы определяют г или о". При достаточно низких температурах, когда объемом жидкости v по сравнению с объемом насыщенного пара о" можно пренебречь, а объем v" на основании уравнения Клапейрона— Менделеева приближенно считать равным RTlps, имеем [c.432]

Пусть мы имеем 1 кг воды в момент получения ее из твердого состояния, т. е. при температуре плавления. Все параметры жидкости при температуре плавления будем обозначать индексом О . Изобразим это состояние жидкости, в частности воды, при некотором давлении р графически в системе координат р, v некоторой точкой а, имеющей координаты р и Vo (рис. 1.11). Если теперь при постоянном давлении р сообщить ей теплоту, то, как показывает опыт, температура ее будет непрерывно повышаться до тех пор, пока она не достигнет температуры кипения Гн, соответствующей данному давлению р. Одновременно с этим, как правило, будет увеличиваться и удельный объем от vo до v (исключение имеет вода, при нагревании которой от О до 4°С удельный объем уменьшается до минимального, после чего непрерывно увеличивается вплоть до v ). Все параметры кипящей жидкости, кроме давления, будем обозначать одним штрихом. Как показывает опыт, при подводе теплоты к кипящей жидкости происходит постепенное превращение ее в пар. Этот процесс испарения происходит не только при постоянном давлении, но и при постоянной температуре до тех пор, пока последняя частица жидкости не превратится в пар удельного объема и", который называется сухим насыщенным паром (на графике в координатах р, v его состояние обозначено точкой с). Следовательно, сухил/ насыщенным паром называется пар, имеющий температуру насыщения при данном давлении и не содержащий жидкой фазы. Впредь все параметры сухого насыщенного пара будем обозначать двумя штрихами. Следует отметить, что вообще насыщенным паром называется пар, находящийся в термическом равновесии с жидкостью, из [c.31]

Если г, v, v есть известные функции температуры, то путем интегрирования формулы Клапейрона — Клаузиуса можно установить зависимость р от у в явном виде. Более часто по найденным из опыта зависимости ps от Т и значению v определяют с помощью этой формулы величину г или г/. При достаточно низких температурах, когда объемом жидкости v по сравнению с объемом насыщенного пара уравнения Клапейрона—Менделеева приближенно считать равным RTjps, [c.235]

Пусть в цилиндре находится 1 кг воды при 0° С, а подвижный поршень оказывает на поверхность воды давление р = onst. Точка а характеризует начальное состояние, для которого Уо — удельный объем воды при 0° С. Значение энтропии при 0° С условно принимается равным нулю, т. е. s = 0. Отрезок а—Ь (в Т—s-диаграмме это логарифмическая кривая) соответствует подогреву жидкости от 0° С до температуры насыщения (кипения) Г . Точка h, для которой = О, характеризует начало кипения (парообразования) жидкости при у, s и Тц = +273,15. Отрезок Ь—с соответствует процессу парообразования при постоянной температуре Г . Точка с, для которой л = 1, характеризует конец парообразования и получение сухого пара с параметрами и", " и Т = t + 273,15. Процесс Ь — с протекает с двумя постоянными [c.55]

Двухфазные потоки называются гомогенными, если фазы распределены равномерно по объему. В противном случае поток будет гетерогенным. Двухфазные потоки называются адиабатными, если отсутствует теплообмен между потоком и поверхностью канала и между фазами. Если фазы имеют одинаковую температуру, поток называется термодинамически равновесным. Режим кипения жидкости, недогретой до температуры насыщения, и режим осушения потока влажного пара являются примерами термодинамически неравновесных потоков. [c.33]

В 2 уже отмечалось, что пар прелс.тявляе.т- собой некоторое промежуточное агрегатное состояние между жидкостью и газом. т. е. является реальным газом со сравнительно высокой критической температурой, находящимся недалеко от состояния насыщения. Чем выше температура и чем ниже давление пара, тем более он по своим свойствам приближается к идеальным газам. Поэтому, если имеется в виду водяной пар при низких давлениях и высокой температуре, например пар в продуктах сгорания топлива, то его можно рассматривать как идеальный газ, так как в этом случае силы сцепления между молекулами незначительны, а объем молекул мал по сравнению с объемом газа. Наоборот, в паровых двигателях или в нагревательных устройствах пар применяется обычно при таких давлениях и температурах, что применять к нему в этих состояниях законы идеальных газов и, в частности характеристическое уравнение идеального газа pv = RT, являлось бы неправильным, особенно при повышенных давлениях пара. Такой пар рассматривают как реальный газ и применяют для него соответствующее характеристическое уравнение. Распространенным и достаточно простым характеристическим уравнением для реальных газов является уравнение Ван-дер-Ваальса [c.121]

Здесь w — удельный объем жидкости в м кг при температуре Г С и давлении насыщенного пара Р кг/м . Коэфициент А = 0,00234 ккал1кг. [c.266]

В общем случае при расчете давления насыщенных паров смесей жидкости исходят из положения, согласно которому упругость пара над всякой жидкой смесью равна сумме парциальных упругостей ее составных частей. Однако поскольку это давление зависит также и от температуры, и от соотношения в смеси компонентов и их характеристики, расчет давления насыщенного пара жидкости, состоящей из двух и более компонентов, представляет известную сложность. Она обусловлена в основном тем, что в насыщенном паре смесей жидкостей содержится большее количество легко испаряющихся (более летучих) компонентов, чем в самой жидкости. По мере испарения жидкая фаза обедняется этими компонентами, а паровая фаза обогащается ими, причем обеднение жидкой фазы легкоиспаря-ющимися компонентами будет тем больше, чем больше объем парового пространства по отношению к жидкости. Вследствие этого и упругость насыщенного пара такой сложной жидкости будет тем меньше, чем выше отношение объемов паровой и жидкой фаз. Лишь при очень малых объемах паровой фазы по сравнению с объемом жидкости и обеднением смеси летучими компонентами можно пренебрегать. [c.43]

Формула (1-19) определяет зависимость равновесного давления обеих фаз ps от температуры. Так как при переходе из жидкого или кристаллического состояния в газообразное объем увеличивается и теплота испарения—величина положительная, то, следовательно, dpldT>0, т. е. давление насыщенного пара над жидкостью или твердым телом возрастает при увеличении температуры. [c.13]

Перегретый пар. Если сухой насьшд,енный пар нагревать при постоянном давлении, температура его будет превышать температуру насыщения и может достигнуть самых различных значений в зависимости от степени нагрева. Вместе с температурой будет расти при неизменном давлении и удельный объем пара — и тем больше, чем выше нагрев. Это значит, что одно и то же число молекул 1 кг пара будет в зависимости от температуры занимать при постоянном давлении различные объемы. Следовательно, в некотором определенном объеме при одном и том же давлении в зависимости от температуры будет находиться различное число молекул, т. е. такой пар не будет насыщать предоставленное пространство. Он называется перегретым паром. Итак, перегретым называется пар, имеющий температуру i — большую, чем сухой насыщенный пар при одинаковом давлении. На рисунке точка 3 изображает некоторое состояние перегретого пара давлением р линия 2—3 — изобарный процесс перегрева пара линия О—3 — процесс получения перегретого пара определенного состояния из жидкости, имеющей температуру 0° С, при постоянном давлении р . [c.65]

Так, кривая КСО определяет удельный объем насыщенного пара ь", кривая АК — удельный объем ь жидкости, находящейся под давлением своих насыщенных паров (т. е. кипящей жидкости) кривая объем жидкой фазы, находящейся в равновесии с твердой фазой, и кривая Р80 — объем кристаллической фазьи. Из хода кривых КСО и АК видно, что с ростом температуры удельный объем кипящей жидкости V увеличивается, а удельный объем насыщенного пара у" уменьшается. [c.76]

V = onst (т. е. изохоры в проекции на РГ-плоскость) и линии Р = onst, т. е. изобары в проекции на ТУ-пло-скость (фиг. 23 и 24). Кривая равновесия фаз показана сплошной кривой. На фиг. 23 ее проекция представляет собой кривую давления пара, которая, таким образом, показана дважды. На фиг. 24 кривая равновесия фаз представляет собой кривую ортобарических объемов левая ветвь Vj(7) представляет собой молярный объем жидкости, а правая ветвь — молярный объем насыщенного пара при заданной температуре (давлении). [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...