Рейтинг фильтров для воды

Мы протестировали и выбрали лучшее очистное оборудование и бытовые фильтры

Что собой представляет, как рассчитывается и где применяется внутренняя энергия при испарении жидкости?

Некоторые области промышленности в своем технологическом процессе не могут обойтись без пара и энергии, получаемой от него.

К таким предприятиям относится нефтедобывающая промышленность, бумажная отрасль, предприятия деревообработки, а также производство продуктов питания.

Рассмотрим, что такое внутренняя энергия пара, получаемая при испарении жидкости, и каковы правила ее расчета.

Что это за величина?

Энергией называют физическую величину, которая характеризует способность к совершению работы телом. Энергия пара часто используется для движения машин в промышленности.

Есть 3 вида энергии пара:

  1. foto47915-2Потенциальная – возможность совершенной работы при взаимодействии двух тел. Чаще всего обозначается символами Ер ,Wp ,U.
  2. Кинетическая – энергия движения тела. Ее часто обозначают заглавной буквой Т. Также существуют варианты: Еkin , K.
  3. Механическая – энергия движения и сопровождающего его взаимодействия. Эту величину изображают в виде привычной буквой Е.

Потенциальная энергия пара становится кинетической, которая, в свою очередь, изменяется на механическую благодаря паровой турбине.

Паровая турбина представляет собой тепловой двигатель, в котором энергия пара преобразовывается в механическую работу.

Это происходит следующим образом:

  • в паровом котле образуется пар, который поступает на лопатки турбины;
  • совершаются обороты, и вырабатывается механическая энергия.

Ее использует генератор, который в свою очередь создает электрические заряды.

Что происходит в процессе парообразования?

Испарение сопровождается выделением энергии. Внутренняя энергия пара при испарении жидкости уменьшается. Молекулы, содержащие внешнюю энергию, расщепляются и растворяются в воздухе. Внутренняя энергия пара выше, чем внутренняя энергия кипящей воды.

Как изменяется?

Во время испарения внутренняя энергия вещества увеличивается. Причиной такого увеличения является изменение расстояния между молекулами пара.

Потенциальная энергия молекул при этом растет, так как для движения молекулы необходимо затратить большую работу, которая способна справиться с силами притяжения молекул друг к другу.

Выполняется ли закон сохранения энергии?

Закон сохранения энергии повествует о том, что энергию невозможно создать или разрушить, ее возможно только преобразовать из одной формы в другую. Закон выполняется, так как пар в процессе испарения преобразуется в энергию, которую возможно дальше использовать.

Чему равна?

Внутренняя энергия водяного пара рассчитывается по формуле:

foto47915-3

«Q» в данной формуле – количество теплоты, полученное телом. «А» обозначает совершенную механическую работу. Она совершается только тогда, когда молекула движется под воздействием силы.

Какова средняя для молекул водяного пара?

Средняя энергия молекул водяного пара рассчитывается по формуле:

foto47915-4

«k» в этой формуле называется постоянная Больцмана, которая по СИ равна 1,380 649 * 10-23Дж/К. Она определяет связь между температурой и энергией. Используется преимущественно в разделе статистической механики. «Т» в данном случае обозначает температуру. Важно не путать его с кинетической энергией.

Существует величина «i», обозначающая степень свободы водяного пара. Водяной пар — трехатомный газ, обладающий большой поглощательной способностью. Для него степень свободы водяного пара равняется 6, так как он имеет три вращательных и три поступательных степени свободы.

Следовательно, полная кинетическая энергия молекулы водяного пара равна:

foto47915-5

Заключение

В заключении можно прийти к выводам, что энергия, которая выделяется при образовании пара, необходима людям для решения производственных задач. Происходит получение этой энергии при превращении потенциальной энергии в механическую.

Энергию, которая выделится при испарении, можно рассчитать, на основе чего спрогнозировать необходимое для производства количество пара.

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