Что такое пар? Пар – это газ, который образовался при переходе воды из жидкого состояния в газообразное. Пар разделяют на насыщенный и ненасыщенный. В этой статье мы поговорим о насыщенном паре, что он из себя представляет и где применяется.
Определение насыщенного пара
Рассмотрим герметично закрытый сосуд, в котором нагревается вода. Нам известно, что при нагреве вода испаряется, то есть превращается в пар. Плотность пара над поверхностью жидкости начнет увеличиваться, так как выйти ему некуда и частицы пара будут мешать молекулам жидкости вылетать наружу, то есть скорость испарения начинает уменьшаться. При этом число молекул, которые возвращаются в жидкость, будет становиться больше, из-за увеличения объема пара, то есть скорость конденсации будет возрастать.
В момент, когда скорость испарения будет равна скорости конденсации наступит динамическое равновесие.
Таким образом, динамическое равновесие представляет собой состояние, при котором количество молекул, покинувших жидкость, равно количеству молекул пара, вернувшись в жидкость, за один и тот же промежуток времени.
При этом пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным.
Стоит отметить, что в некотором объеме пара при данной температуре не может находиться большее количество пара.
Свойства насыщенного пара
Кратко опишем свойства насыщенного пара:
- при неизменной температуре плотность насыщенного пара не зависит от его объема;
- давление не зависит от объема;
- плотность пара возрастает при увеличении температуры и уменьшается при понижении.
Применение
Чаще всего пар применяется как источник обогрева. К примеру, пар подводят к теплообменнику как теплоноситель для нагревания продукта – будь то раствор или просто вода, где он конденсируется, отдавая свое тепло. Существует огромное количество конструкций теплообменных аппаратов, пар могут использовать и как обогрев через стенку, так и при непосредственном контакте с продуктом.
Также нередок случай использования пара как источника энергии. К примеру, пар используется в качестве движущей силы в паровых турбинах. Он поворачивает огромные лопасти турбины, которые в свою очередь запускают ротор подключенного электрогенератора, и именно благодаря этому производится электричество.
Пар используют для механического разделения жидкости – атомизации. К примеру, для обеспечения более эффективного сгорания нефти необходимо ее разделить. Такой метод используется в генераторах на мазуте.
Пар используют также для очищения различных поверхностей и для увлажнения продукта.
Насыщенный пар применяется во всех отраслях промышленности – химической и нефтехимической, пищевой, целлюлозно-бумажной и др. Из чего можно сделать вывод, что изучение пара, его свойств и возможностей является актуальным и на сегодняшний день.
Вы можете заказать написание статьи по физике для публикации на Студворк!
Комментарии