Vapore saturo e sue proprietà

dopo temperatura dell'acqua bollente cessa di crescere e rimane invariato fino alla completa evaporazione. La vaporizzazione è il processo di transizione da un liquido a un vapore, che ha lo stesso indice di temperatura del liquido bollente. Questa evaporazione chiamato vapore saturo. Quando tutta l'acqua evapora, qualsiasi aggiunta successiva di calore aumenta la temperatura. Il vapore riscaldato dopo il livello saturo viene chiamato surriscaldato. L'industria utilizza in genere vapore saturo per il riscaldamento, la cottura, l'essiccazione o altre procedure. Il surriscaldamento è utilizzato esclusivamente per turbine. Diversi tipi di vapore hanno diverse energie di potenziale di scambio e questo giustifica il loro uso per scopi completamente diversi.

Steam come uno dei tre stati fisici

Comprendere la struttura molecolare e atomica generale di una sostanza, nonché applicare questa conoscenza di ghiaccio, acqua e vapore, può aiutare a comprendere meglio le proprietà del vapore. Una molecola è l'unità più piccola di qualsiasi elemento o composto. Esso, a sua volta, consiste di particelle ancora più piccole, chiamate atomi, che definiscono gli elementi di base, come l'idrogeno e l'ossigeno. Combinazioni specifiche di questi elementi atomici forniscono una combinazione di sostanze. Uno di questi composti è rappresentato dalla formula chimica H ₂ O, le cui molecole sono costituite da 2 atomi di idrogeno e 1 atomo di ossigeno. Il carbonio è anche abbondante, è un componente chiave di tutta la materia organica. La maggior parte dei minerali può esistere in tre stati fisici (solido, liquido e vapore), che sono chiamati fasi.

Processo di generazione di vapore

Quando la temperatura dell'acqua si avvicina al punto di ebollizione, alcune molecole diventano sufficienti energia cinetica per raggiungere velocità che consentano loro di separarsi immediatamente dal liquido nello spazio sopra la superficie prima di tornare. Un ulteriore riscaldamento provoca più eccitazione e il numero di molecole che vogliono lasciare il liquido aumenta. A pressione atmosferica, la temperatura di saturazione è 100 ° C. Il vapore con un punto di ebollizione a questa pressione è chiamato vapore saturo secco. Come transizione di fase dal ghiaccio all'acqua, il processo di evaporazione è anche reversibile (condensa). Il punto critico è la temperatura più alta a cui l'acqua può essere in uno stato liquido. Sopra questo punto il vapore può essere considerato come gas. Lo stato gassoso è una sembianza diffusa in cui le molecole hanno una possibilità quasi illimitata di movimento.

Interconnessione di variabili

Ad una data temperatura, c'è una certa pressione di vapore che esiste in equilibrio con acqua liquida. Se questa cifra aumenta, il vapore si surriscalda e viene chiamato secco. Esiste una relazione tra pressione e temperatura: conoscendo un valore, è possibile determinarne un altro. Lo stato di vapore è determinato da tre variabili: pressione, temperatura e volume. Il vapore saturo secco è una condizione in cui vapore e acqua possono essere presenti contemporaneamente. In altre parole, ciò si verifica quando la velocità di vaporizzazione è uguale alla velocità di condensazione.

Vapore saturo e sue proprietà

Quando si discutono le proprietà del vapore saturo, viene spesso confrontato con un gas ideale. Hanno qualcosa in comune o si tratta di un semplice malinteso? Innanzitutto, a un livello di temperatura costante, la densità non dipende dal volume. Visivamente, questo può essere immaginato come segue: è necessario ridurre visivamente il volume del serbatoio con vapore, senza modificare gli indicatori di temperatura. Il numero di molecole condensabili supererà il numero di evaporazione e il vapore tornerà in uno stato di equilibrio. Di conseguenza, la densità sarà lo stesso parametro. In secondo luogo, caratteristiche come pressione e volume sono indipendenti l'una dall'altra. In terzo luogo, data l'invarianza delle caratteristiche del volume, la densità delle molecole aumenta quando la temperatura aumenta e diventa più piccola quando diminuisce. Infatti, quando riscaldato, l'acqua inizia ad evaporare più velocemente. In questo caso il bilanciamento sarà disturbato e non verrà ripristinato fino a quando la densità del vapore non ritorna alle sue posizioni precedenti. Quando la condensa, al contrario, diminuisce la densità del vapore saturo. a differenza di gas perfetto il vapore saturo non può essere definito un sistema chiuso, poiché è costantemente in contatto con l'acqua.

Vantaggi nel campo del riscaldamento

Si dice che il vapore saturo puro a diretto contatto con l'acqua liquida sia saturo. Ha molte caratteristiche che lo rendono un'ottima fonte di energia termica, soprattutto per le alte temperature (oltre i 100 ° C). Alcuni di loro sono:

1. Il riscaldamento rapido e uniforme con trasferimento di calore nascosto migliora la qualità e le prestazioni del prodotto.
2. Pressione e temperatura possono essere monitorate e impostate al livello richiesto.
3. Alto coefficiente di trasmissione del calore.
4. Sorge dall'acqua, sicuro, pulito e poco costoso.

Diversi tipi di vapore

Il vapore è la fase gassosa dell'acqua. Usa il calore durante la sua formazione e rilascia una grande quantità di calore da allora in poi. Quindi lui
può essere usato come sostanza di lavoro per motori a calore. Sono note le seguenti condizioni: saturo saturo, saturo secco e surriscaldato. Il vapore saturo è preferibile al vapore surriscaldato come refrigerante negli scambiatori di calore. Quando viene rilasciato nell'atmosfera dai tubi, una parte di esso si condensa, si formano nuvole di evaporazione umida bianca contenenti le più piccole gocce d'acqua. Il vapore surriscaldato non sarà soggetto a condensa, anche quando entra in contatto diretto con l'atmosfera. Nello stato surriscaldato, avrà un maggiore trasferimento di calore dovuto all'accelerazione del movimento delle molecole e alla minore densità. La presenza di umidità causa precipitazioni, corrosione e una ridotta durata delle caldaie o di altri dispositivi di scambio di calore. Pertanto, il vapore secco è preferito perché produce più energia e non causa corrosione.

Secco e saturo: qual è la contraddizione

Molti sono confusi con i termini "secco" e "saturo". Come può qualcosa essere allo stesso tempo? La risposta sta nella terminologia che usiamo. Il termine "secco" è associato a una mancanza di umidità, cioè "non bagnato". "Saturato" significa "imbevuto", "imbevuto", "allagato", "disseminato" e così via. Tutto ciò, a quanto pare, conferma la contraddizione. Tuttavia, in ingegneria a vapore, il termine "saturo" ha un significato diverso e in questo contesto indica lo stato in cui si verifica la bollitura. Pertanto, la temperatura alla quale si verifica l'ebollizione è tecnicamente nota come temperatura di saturazione. Il vapore secco in questo contesto non contiene umidità. Se si guarda un bollitore bollente, è possibile vedere l'evaporazione bianca che fuoriesce dal beccuccio del bollitore. Infatti, è una miscela di vapore secco, incolore e vapore umido contenente gocce d'acqua che riflettono la luce e diventano bianche. Pertanto, il termine "vapore saturo secco" significa che il vapore è disidratato e non surriscaldato. Libero da particelle di un liquido, questa sostanza allo stato gassoso che non è seguita dalle leggi generali del gas.