Рейтинг фильтров для воды

Мы протестировали и выбрали лучшее очистное оборудование и бытовые фильтры

Как называется температура, при которой пар становится насыщенным, какими способами можно осуществить превращение?

Насытить пар можно тремя способами: снизить температуру ненасыщенного пара до точки росы, увеличить давление путем сжатия при неизменной температуре или увеличить температуру жидкости в закрытом сосуде до точки кипения.

Рассмотрим подробнее каждый из способов, как из ненасыщенного пара сделать насыщенный.

При каких условиях происходит фазовый переход?

Условиями фазового перехода газа являются процессы испарения и конденсата. Насыщение происходит при следующих условиях:

Испарение в закрытом сосуде

В заданном объеме количество испаряемых молекул ограничено. Испаряясь, исходное вещество расширяется, ее плотность уменьшается. И наоборот, плотность газа увеличивается, давление растает быстрее температуры. Дальнейшее нагревание при интенсивном парообразовании стирает различия между состояниями веществ.


Образуется однородная фаза, пар становится концентрированным, то есть, находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Для простоты понимания: вода кипит в закрытом сосуде, испаряясь с поверхности. Образовавшееся сырое плотное облако — есть продукт насыщения.

foto47772-2

Конденсация путем сжатием до насыщения

Когда происходит процесс уменьшения объема или охлаждение, сокращается межмолекулярное пространство, частицы сближаются и уплотняются. В это время жидкость не образуется, а пар становится концентрированным. Таким примером является облако перед дождем – оно уплотнено и насыщено, но дождь еще не идет.

Разряженный пар из насыщенного можно получить путем испарения из открытого сосуда. Образовавшийся плотный газ во время кипения в закрытом сосуде, утрачивает свою концентрацию при увеличении объема – открытии емкости.

Пар такого вида считается не достигшим состояния динамического равновесия. Водяные молекулы при нагревании беспрепятственно разлетаются, заполняя собой окружающий воздух, теряя свою плотность.

Значения t°, при которых пар становится насыщенным и наоборот

Температурный режим является одним из основных показателей, регулирующих переход пара из плотного в разряженное состояние. Температура насыщения — это наивысшая мера тепла, когда вещество сохраняет свои свойства, и минимальный показатель, при котором образуется пар.

После того как в данном объеме при температуре насыщения, водяной пар становится уплотненным, его количество перестает возрастать. Большую концентрацию молекул при определенном количестве теплоты, достичь нельзя. Это подтверждает приведенная ниже таблица.

Температура °С020406080100
Плотность г/куб.м4,817,352,0133293589
Давление Па613233373301990047343101325
Количество тепла, при котором происходит насыщение пара, в результате кипения, называется точкой кипения. Температура, когда достигается состояние насыщенности, путем охлаждения, называется точкой росы.

Переход пара в разряженное состояние также регулируется температурным режимом. Этот процесс зависит от того, каким образом получен насыщенный пар.

Плотный пар, полученный путем интенсивного газообразования, переходит в разряженный при уменьшении теплового показателя. Прекратив нагревание, пар и вода остынут: вода насытится, пар разрядится.

Концентрированный пар, полученный путем охлаждения, переходит в разряженный при снижении тепловой подачи. Газ согревается, расширяется и теряет признаки насыщения.

Как можно перевести?

Переход пара из одной фазы в другую зависит от двух определяющих показателей. Изменяя температуру и давление, можно получить насыщение разряженного газа.


Превратить изменением температуры

Есть два варианта, когда, изменяя температуру, можно увеличить концентрацию газообразного вещества. При этом термометр может достигать как верхней, так и нижней критической отметки по данному веществу:

  1. foto47772-3При нагревании до точки кипения вода нагревается, доходит до максимального значения и начинает интенсивно испаряться, образуя газообразное состояние над линией поверхности.

    Объем сосуда остается неизменным, благодаря закрытой крышке.

    Когда количество испарившихся частиц будет равно вернувшимся в жидкость, произойдет насыщение.

  2. Охлаждение до точки росы (до критически низкого показателя). Охлаждение приводит к уменьшению объема, при этом движение частиц замедляется. Газ концентрируется до насыщения, но влага не образуется.

    Если количество теплоты становится ниже предельной отметки, появляются влажные капли. Пример: образование тумана. Холодным осенним утром теплые частички в окружающем воздухе остывают, сгущаются и концентрируются.

Увеличение давления

Увеличивая давление путем сжатия, пар из разреженного состояния можно перевести в насыщенное.

Для примера рассмотрим цилиндр с поршнем, внутри которого находится разряженный пар в (верхнее положение цилиндра). Происходит сжатие, уменьшается объем (среднее положение цилиндра).

Достигнув минимального объема, появляются капли жидкости, пар насыщается (нижнее положение цилиндра). Концентрация газа становится максимальной.

Дальнейшее сжатие приведет к изменению физического состояния вещества: газ перейдет в жидкость.

foto47772-4

Видео по теме статьи

О насыщенном и ненасыщенном паре расскажет видео:

Заключение

Подводя итоги статьи, сделаем выводы, что перевести ненасыщенный пар в насыщенный можно тремя способами:

  • охладить до насыщения — чем ниже показатель тепла, тем ниже давление;
  • сжать, а более точно, увеличить давление — при начале процесса перехода в жидкость и установлении динамического равновесия с ней пар становится насыщенным;
  • испарить жидкость до насыщения — при нагревании давление в закрытом сосуде возрастает.

Охлаждение и сжатие могут происходить по отдельности или одновременно, эффект будет одинаковым.

А какова Ваша оценка данной статье?
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...