Vapori saturați
Un fluid este în stare de vapori saturați , atunci când o condiție de echilibru este creat între o fază condensată ( solid sau lichid ) și un gaz de fază ( de vapori ), în care numărul de particule (sau „mai degrabă entități moleculare “) care din faza trecerea condensului în faza gazoasă este egală cu numărul celor care se condensează.
În cazul unui sistem compus din lichid și vapori în stare de vapori saturați, presiunea exercitată de vaporii asupra lichidului se numește presiunea vaporilor saturați . Anumite valori maxime de temperatură și presiune corespund fluidului în condiții de abur saturat (în funcție de fluidul examinat) dincolo de care, pe măsură ce temperatura crește, același fluid trece în condiții de abur supraîncălzit .
Pentru a ști în ce condiții de temperatură, presiune și volum există trecerea de la starea de vapori saturați la supraîncălziți, se poate consulta diagrama de stare a substanței examinate.
Tratament termodinamic
Din punct de vedere molecular , evaporarea constă în evadarea moleculelor rapide de pe suprafața unui lichid. Când lichidul se află la temperatura T (măsurată în kelvini ), moleculele au energie de translație care, în medie, este egală cu 3 / 2kT.
Dacă vaporii sunt aruncați continuu, procesul de evaporare continuă foarte repede, deoarece moleculele rapide sunt retrase din lichid și energia cinetică a moleculelor rămase scade. Pe de altă parte, când vaporii rămân deasupra lichidului, unele molecule în stare de vapori sunt capabile să se condenseze din nou.
Dacă evaporarea are loc într-un mediu închis , va exista inițial o evaporare rapidă a moleculelor din lichid.
Dacă un mediu format din aer și apă devine saturat cu abur, aburul atinge concentrația maximă de vapori de apă permisă pentru temperatura la care se găsește, adică faza lichidă și faza de vapori sunt în echilibru reciproc și, prin urmare, într-o stare de echilibru.stabil.
Aplicații
În practica de proiectare, aburul este adus în condiții de abur supraîncălzit, deoarece din punct de vedere termodinamic produce randamente mai mari decât transformările termodinamice care utilizează abur sub formă de abur saturat.
Așa se întâmplă, de exemplu, în centralele termoelectrice cu mai multe robinete . De fapt, în ciclurile termodinamice care au loc în aceste centrale, aburul trece prin diferite etape de încălzire și supraîncălzire în cazan înainte de a fi reintrodus în turbină .
În multe aplicații industriale (de exemplu, centrale termoelectrice, turbine), fluidul menționat este apa. Prin studiul transformărilor de apă (pentru care condițiile specifice de temperatură, presiune, entropie și entalpie în diferitele faze ale unui ciclu termodinamic sunt ușor de cunoscut) este, de asemenea, posibilă aproximarea studiului multor alte substanțe utilizate.
Nivelul apei prezente în abur în condiții de abur saturat este identificat cu numere cuprinse între 0 și 1 și se numește „ titlul aburului ”. În funcție de titlu, vaporii pot fi împărțiți în:
- abur saturat uscat : titlu egal cu 1 (indică absența completă a apei);
- abur saturat umed : titlu mai mic decât unul.
Aburul umed saturat este aburul obișnuit care poate fi observat în bucătărie și este cel care se produce în general în cazane , atât cu tuburi de fum , cât și cu tuburi de apă .
Elemente conexe
linkuri externe
| Controlul autorității | Tezaur BNCF 39030 |
|---|
