確かに多くの人が絵を見なければなりませんでしたしばらくすると水で立って開いている容器としては空です。あなたがふたでそれを覆うならば、水はどこにも行きません。理由はすべてに知られている - 水が蒸発する。この現象の説明は簡単です：水分子の中には液体を残すために十分に大きな移動速度を持つものがあります。液体を気体状態に移行させるこのプロセスは、蒸発と呼ばれます。
もう一つのプロセス、すなわち蒸気の変換結露と呼ばれる液体。これら2つのプロセス、蒸発と凝縮は絶えず進行します。水の一部は蒸発し、一部は凝縮します。水面上の体積が無制限の場合は、蒸発プロセスが優先されます。例えば、開放水面上で起こるように、蒸発した水が除去され、液体は徐々に気体状態、すなわち蒸気に移行する。
ただし、空き容量が上記の場合液体が限られていると、わずかに異なる状況が発生します。蒸発した水はこの体積を離れることができず、飽和蒸気が水面上に形成されます。これは、蒸発した水と凝縮した蒸気の量が等しいときの平衡状態にある蒸気の名前です。水は減少も増加もせず、蒸発と凝縮の間に平衡状態が発生します。
これで、飽和蒸気とは何か、そしてそのプロパティは、おそらく、私たちにとって非常に興味深いものになるでしょう。当初から、液面上の自由空間の体積は限られていると判断しました。その上に飽和蒸気が発生しています。そして今、この空きボリュームが減少した場合はどうなりますか？何が起こるか？この場合、凝縮と蒸発の間に確立された平衡に違反します。凝縮プロセスが支配的になり始め、水分の量が増加し、蒸気が減少します。
それが入っている蒸気圧液体との平衡は飽和蒸気圧と呼ばれます。水の上の自由空間の体積を減らすと、蒸気圧が上がります。この結果、蒸気が水に移行します。圧力を上げると、液体は飽和蒸気よりも占有するスペースが少なくなります。これからもう1つの結論が得られます。温度が一定の場合、飽和蒸気圧はどの体積でも同じです。
蒸気の振る舞いにはもう1つのオプションがあります-水面上の体積が減少し、蒸気から液体への遷移が発生しません。これは、表面上に不飽和蒸気があることを意味します。さらに、一定の温度で体積が減少すると、蒸気は水に変わり始めます。これは、飽和蒸気が形成されたことを意味します。しかし、すべてが一定の温度で起こるという条件が規定されたのは無駄ではありませんでした。蒸気が液体に変わることができる特定の値があります。
この値は臨界温度と呼ばれます。物質は臨界温度より高い温度で気体のままです。臨界温度より低い場合、気体は液体に変わります。各物質には独自の臨界温度値があります。蒸気にはさらに2つの特徴があります。それは、湿りまたは乾いた飽和蒸気のいずれかです。ウェットには水滴が含まれ、ドライスチームには水分が含まれていません。
いわゆる過熱蒸気もあります-それは臨界温度を超える温度の乾燥蒸気です。この場合、閉じた体積には液体がなく、蒸気のみが存在すると見なされます。過熱蒸気は主にエンジニアリングと電力工学で使用されます。過熱蒸気は高温であるため、蒸気パイプラインを使用して輸送し、蒸気タービンで使用することができます。過熱蒸気に水がないため、タービンの耐用年数が長くなります。
この記事では、飽和蒸気とは何か、その種類と特性、およびその形成と液体への変換のプロセスについて説明します。
