Теплофизические свойства водяного пара при различных температурах на линии насыщения
В таблице представлены теплофизические свойства водяного пара на линии насыщения в зависимости от температуры. Свойства пара приведены в таблице в интервале температуры от 0,01 до 370°С.
Каждой температуре соответствует давление, при котором водяной пар находится в состоянии насыщения. Например, при температуре водяного пара 200°С его давление составит величину 1,555 МПа или около 15,3 атм.
Удельная теплоемкость пара, теплопроводность и его динамическая вязкость увеличиваются по мере роста температуры. Также растет и плотность водяного пара. Водяной пар становится горячим, тяжелым и вязким, с высоким значением удельной теплоемкости, что положительно влияет на выбор пара в качестве теплоносителя в некоторых типах теплообменных аппаратов.
Например, по данным таблицы, удельная теплоемкость водяного пара Cp при температуре 20°С равна 1877 Дж/(кг·град), а при нагревании до 370°С теплоемкость пара увеличивается до значения 56520 Дж/(кг·град).
В таблице даны следующие теплофизические свойства водяного пара на линии насыщения:
- давление пара при указанной температуре p·10-5, Па;
- плотность пара ρ″, кг/м3;
- удельная (массовая) энтальпия h″, кДж/кг;
- теплота парообразования r, кДж/кг;
- удельная теплоемкость пара Cp, кДж/(кг·град);
- коэффициент теплопроводности λ·102, Вт/(м·град);
- коэффициент температуропроводности a·106, м2/с;
- вязкость динамическая μ·106, Па·с;
- вязкость кинематическая ν·106, м2/с;
- число Прандтля Pr.
Удельная теплота парообразования, энтальпия, коэффициент температуропроводности и кинематическая вязкость водяного пара при увеличении температуры снижаются. Динамическая вязкость и число Прандтля пара при этом увеличиваются.
Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 102. Не забудьте разделить на 100! Например, теплопроводность пара при температуре 100°С равна 0,02372 Вт/(м·град).
Влияние давления насыщенного пара воды на окружающую среду
Давление насыщенного пара воды играет важную роль в окружающей среде и оказывает влияние на различные аспекты жизни нашей планеты. Вода является одним из основных компонентов окружающей среды, и изменения в ее состоянии, особенно при повышении температуры, могут иметь серьезные последствия.
Изменение давления насыщенного пара воды может привести к различным изменениям в окружающей среде. Например, при повышении давления насыщенного пара воды возрастает количество водяных паров в атмосфере, что может привести к появлению облачности и дождей. Обратно, при снижении давления насыщенного пара воды вода может испаряться быстрее, что может привести к сушам и засухам.
Также влияние давления насыщенного пара воды на окружающую среду проявляется в геологических процессах. Под давлением насыщенного пара воды могут происходить различные геологические явления, такие как образование гейзеров, вулканов и грибовидных скал.
Кроме того, изменение давления насыщенного пара воды может влиять на микроклимат различных регионов. Например, изменение давления насыщенного пара воды в океане может вызвать изменение течений и влияние на погодные условия регионов, расположенных на берегу.
Для более точного изучения влияния давления насыщенного пара воды на окружающую среду проводятся различные исследования и наблюдения. Использование таблиц давления насыщенного пара воды при различных температурах позволяет более точно прогнозировать изменения в окружающей среде и принимать соответствующие меры для ее сохранения.
Насыщенный водяной пар
Вернемся к эксперименту. Итак, у нас в закрытой банке жидкость. Что происходит? Испарение воды. Процесс начинается при низкой плотности воздуха. Благодаря пару, давление на поверхность жидкости возрастает, оно препятствует движению молекул. Их все меньше и меньше отрывается от воды. Наступает момент, когда образуются капли влаги. Этот процесс называется «конденсация». Когда скорость образования пара равна скорости конденсации, возникает термодинамическое равновесие. Пар в этот момент считается насыщенным. Жидкость и газ уравновешивают друг друга. Такое состояние достигается при определенных условиях, важные параметры:
- Температура, изменение на долю градуса нарушает равновесие. При повышении парообразование ускоряется, при понижении увеличивается процесс конденсации влаги.
- Давление, при его понижении молекулы жидкой фазы свободнее передвигаются, отрываются от поверхности, начинается испарение воды.
Почему не учитывается объем банки? Он не меняет термодинамических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения. Допустим, крышка экспериментальной банки опустилась ниже, объем уменьшился. К чему это приведет? Пар будет ускоренно конденсироваться до момента равновесия. При увеличении объема ускорится парообразование, но замкнутая система опять придет в равновесное состояние.
Изучая термодинамику, легко понять, почему пар обжигает сильнее воды той же температуры. Что такое кипение? Состояние, при котором жидкая фаза активно превращается в парообразное состояние. Следовательно, происходит обратный процесс конденсации, он сопровождается выделением теплоты. За счет этого ожог от пара сильнее.
Удельная теплоемкость возрастает, если повышается температура воды. Процесс парообразования виден в момент кипения. При повышении давления температура газов достигает 200°С, это свойство используется в теплотехнике, горячим, вязким паром заполняют теплообменники.
Давление насыщенного водяного пара
Формула p=nkT указывает на прямую зависимость давления идеального газа (p) и его температуры (Т). Параметр n –число молекул, содержащихся в заданном объеме, характеризует плотность пара. Постоянная Больцмана k устанавливает взаимосвязь температуры с энергией образования вещества (энтальпия).
Пар нельзя сравнивать с идеальным газом. Его давление при повышении температуры растет быстрее из-за повышения плотности. Концентрация частиц в неизменном объеме возрастает. Эти особенности свойств водяного пара необходимо учитывать при расчетах давления насыщенного водяного пара. Если в идеальном газе возрастает энергия ударов молекул о стенки сосуда, то в насыщенном паре существенно возрастает число ударов за счет увеличения концентрации активных частиц.
Плотность насыщенного водяного пара
Плотностью называется отношение массы вещества к его объему. Этот параметр характеризует расстояние между отдельными молекулами. В жидкой фазе они сцепляются между собой, в твердой расположены симметрично относительно друг друга. В газообразном находятся на произвольном удаленном расстоянии, чем объясняется отличие плотности водяного пара от плотности воды.
https://youtube.com/watch?v=QgcI2u-S2y4
Теперь подробно рассмотрим, какое влияние оказывает на плотность насыщенных водяных паров изменение температуры. Она непостоянна из-за изменения массы газообразной фазы:
- при повышении температуры она возрастает за счет ускорения испарения;
- при понижении – падает, вода активно конденсируется.
По сути, она должна постоянно меняться, так как частицы воды непрерывно движутся, переходят из одного агрегатного состояния в другое. Но при динамическом равновесии концентрация неизменна: сколько молекул испарится, столько же конденсируется. Показатели устанавливаются экспериментально для каждой температуры. Их значения сведены в таблицы.
Свойства насыщенного водяного пара от 0 до 200 бар. Давление насыщенного. Температура кипения (конденсации). Удельный объем и плотность. Объемная масса. Удельная энтальпия воды и пара. Удельная теплота парообразования. Таблица.
Определение применяемых терминов:
- Насыщенный пар – Чистый пар, температура которого соответствует температуре кипения воды при данном давлении.
- Абсолютное давление – Абсолютное давление пара в бар.
- Зависимость между температурой и давлением Каждому значению давления чистого пара соответствует определенная температура. Например: температура чистого пара при давлении 10 бар всегда ровна 180°С.
- Удельный объём пара – Объём пара, приходящийся на единицу его массы в м3/кг.
- Удельная энтальпия жидкости = “Теплота кипящей жидкости” Количество тепла (или энергии) , которое требуется, чтобы повысить температуру килограмма воды от 0°С до точки кипения при давлении и температуре, указанных в Таблице. Для ясности см. определение энтальпии в классике. Выражается в ккал/кг.
- Скрытая теплота парообразования – Количество тепла в ккал/кг, необходимое для превращения одного килограмма воды при температуре кипения в килограмм пара. При конденсации одного килограмма пара в килограмм воды высвобождает такое же самое количество теплоты. Как видно из Таблицы, для каждого сочетания давления и температуры величина этой теплоты будет разной.
- Удельная энтальпия пара = ” Полная теплота насыщенного пара” – Сумма удельной энтальпии жидкости и скрытой теплоты парообразования в ккал/кг.
| Абсолютное давление, бар | Температура насыщенного пара, °C | Уделный объем водяного пара, м3/кг | Плотность водяного пара, кг/м3 | Удельная энтальпия жидкости “Теплота жидкости”, ккал/кг | Скрытая теплота парообразования, удельная теплота парообразования, ккал/кг | Удельная энтальпия пара “Полная теплота пара”, ккал/кг |
| 0,010 | 7,0 | 129,20 | 0,007739 | 7,0 | 593,5 | 600,5 |
| 0,020 | 17,5 | 67,01 | 0,01492 | 17,5 | 587,6 | 605,1 |
| 0,030 | 24,1 | 45,67 | 0,02190 | 24,1 | 583,9 | 608,0 |
| 0,040 | 29,0 | 34,80 | 0,02873 | 28,9 | 581,2 | 610,1 |
| 0,050 | 32,9 | 28,19 | 0,03547 | 32,9 | 578,9 | 611,8 |
| 0,060 | 36,2 | 23,47 | 0,04212 | 36,2 | 577,0 | 613,2 |
| 0,070 | 39,0 | 20,53 | 0,04871 | 39,0 | 575,5 | 614,5 |
| 0,080 | 41,5 | 18,10 | 0,05523 | 41,5 | 574,0 | 615,5 |
| 0,090 | 43,8 | 16,20 | 0,06171 | 43,7 | 572,8 | 616,5 |
| 0,10 | 45,8 | 14,67 | 0,06814 | 45,8 | 571,8 | 617,6 |
| 0,20 | 60,1 | 7,650 | 0,1307 | 60,1 | 563,3 | 623,4 |
| 0,30 | 69,1 | 5,229 | 0,1912 | 69,1 | 558,0 | 6 271 |
| 0,40 | 75,9 | 3,993 | 0,2504 | 75,8 | 554,0 | 629,8 |
| 0,50 | 81,3 | 3,240 | 0,3086 | 81,3 | 550,7 | 632,0 |
| 0,60 | 86,0 | 2,732 | 0,3661 | 85,9 | 547,9 | 633,8 |
| 0,70 | 90,0 | 2,365 | 0,4229 | 89,9 | 545,5 | 635,4 |
| 0,80 | 93,5 | 2,087 | 0,4792 | 93,5 | 543,2 | 636,7 |
| 0,90 | 96,7 | 1,869 | 0,5350 | 96,7 | 541,2 | 637,9 |
| Абсолютное давление, бар | Температура насыщенного пара, °C | Уделный объем водяного пара, м3/кг | Плотность водяного пара, кг/м3 | Удельная энтальпия жидкости “Теплота жидкости”, ккал/кг | Скрытая теплота парообразования, удельная теплота парообразования, ккал/кг | Удельная энтальпия пара “Полная теплота пара”, ккал/кг |
| 1,00 | 99,6 | 1,694 | 0,5904 | 99,7 | 539,3 | 639,0 |
| 1,5 | 111,4 | 1,159 | 0,8628 | 111,5 | 531,8 | 643,3 |
| 2,0 | 120,2 | 0,8854 | 1,129 | 120,5 | 525,9 | 646,4 |
| 2,5 | 127,4 | 0,7184 | 1,392 | 127,8 | 521,0 | 648,8 |
| 3,0 | 133,5 | 0,6056 | 1,651 | 134,1 | 516,7 | 650,8 |
| 3,5 | 138,9 | 0,5240 | 1,908 | 139,5 | 512,9 | 652,4 |
| 4,0 | 143,6 | 0,4622 | 2,163 | 144,4 | 509,5 | 653,9 |
| 4,5 | 147,9 | 0,4138 | 2,417 | 148,8 | 506,3 | 655,1 |
| 5,0 | 151,8 | 0,3747 | 2,669 | 152,8 | 503,4 | 656,2 |
| 6,0 | 158,8 | 0,3155 | 3,170 | 160,1 | 498,0 | 658,1 |
| 7,0 | 164,9 | 0,2727 | 3,667 | 166,4 | 493,3 | 659,7 |
| 8,0 | 170,4 | 0,2403 | 4,162 | 172,2 | 488,8 | 661,0 |
| 9,0 | 175,4 | 0,2148 | 4,655 | 177,3 | 484,8 | 662,1 |
| 10 | 179,9 | 0,1943 | 5,147 | 182,1 | 481,0 | 663,1 |
| 11 | 184,1 | 0,1774 | 5,637 | 186,5 | 477,4 | 663,9 |
| 12 | 188,0 | 0,1632 | 6,127 | 190,7 | 473,9 | 664,6 |
| 13 | 191,6 | 0,1511 | 6,617 | 194,5 | 470,8 | 665,3 |
| 14 | 195,0 | 0,1407 | 7,106 | 198,2 | 467,7 | 665,9 |
| 15 | 198,3 | 0,1317 | 7,596 | 201,7 | 464,7 | 666,4 |
| 16 | 201,4 | 0,1237 | 8,085 | 205,1 | 461,7 | 666,8 |
| 17 | 204,3 | 0,1166 | 8,575 | 208,2 | 459,0 | 667,2 |
| 18 | 207,1 | 0,1103 | 9,065 | 211,2 | 456,3 | 667,5 |
| 19 | 209,8 | 0,1047 | 9,555 | 214,2 | 453,6 | 667,8 |
| 20 | 212,4 | 0,09954 | 10,05 | 217,0 | 451,1 | 668,1 |
| 25 | 223,9 | 0,07991 | 12,51 | 229,7 | 439,3 | 669,0 |
| 30 | 233,8 | 0,06663 | 15,01 | 240,8 | 428,5 | 669,3 |
| 40 | 250,3 | 0,04975 | 20,10 | 259,7 | 409,1 | 668,8 |
| 50 | 263,9 | 0,03943 | 25,36 | 275,7 | 391,7 | 667,4 |
| 60 | 275,6 | 0,03244 | 30,83 | 289,8 | 375,4 | 665,2 |
| 70 | 285,8 | 0,02737 | 36,53 | 302,7 | 359,7 | 662,4 |
| 80 | 295,0 | 0,02353 | 42,51 | 314,6 | 344,6 | 659,2 |
| 90 | 303,3 | 0,02050 | 48,79 | 325,7 | 329,8 | 655,5 |
| 100 | 311,0 | 0,01804 | 55,43 | 336,3 | 315,2 | 651,5 |
| 110 | 318,1 | 0,01601 | 62,48 | 346,5 | 300,6 | 647,1 |
| 120 | 324,7 | 0,01428 | 70,01 | 356,3 | 286,0 | 642,3 |
| 130 | 330,8 | 0,01280 | 78,14 | 365,9 | 271,1 | 637,0 |
| 140 | 336,6 | 0,01150 | 86,99 | 375,4 | 255,7 | 631,1 |
| 150 | 342,1 | 0,01034 | 96,71 | 384,7 | 239,9 | 624,6 |
| 200 | 365,7 | 0,005877 | 170,2 | 436,2 | 141,4 | 577,6 |
* Данные – в основном украинского ОПЭКСа
График зависимости давления пара насыщения от температуры
Каждая жидкость имеет определенную температуру кипения в зависимости от химического состава и количества водородных связей. Выше точки кипения температура жидкости не повышается, а фаза жидкости переходит в газообразное состояние.
Давление пара соответствует температуре или тепловой энергии, выделяемой при испарении паров. Температура жидкости повышается до точки кипения жидкости, и, таким образом, давление пара над поверхностью кипящей жидкости поддерживается постоянным, это называется давлением пара насыщения.
График зависимости давления насыщенного пара от температуры
Если мы посмотрим на приведенный выше график зависимости давления пара от температуры, TF это температура, при которой жидкость начинает кипеть. При этой температуре температура жидкости больше не повышается, а давление пара увеличивается до определенного значения и достигает насыщения, эта длина кривой обозначается как насыщение кривой давления пара.
Как только температура жидкости достигает точки кипения, захваченная тепловая энергия превращается в кинетическую энергию, молекулы разрывают межмолекулярные связи и испаряются с поверхности жидкости. Но когда пары испаряются, тепловая энергия пара отдается, и пар охлаждается и, в конце концов, конденсируется, образуя капли жидкости, и стекает в объем, поэтому количество паров над поверхностью жидкости остается постоянным, и, следовательно, мы говорят, что давление пара достигает точки кипения.
Температура и давление насыщенного пара
Температура насыщенного пара – это температура, при которой содержание влаги в паре достигает максимального значения при данном давлении. При дальнейшем нагреве пара его температура не меняется, а влага начинает переходить в состояние насыщения, что приводит к образованию конденсата.
Давление насыщенного пара – это давление, при котором пар находится в равновесии с его конденсатом при данной температуре. При дальнейшем увеличении давления конденсат переходит в состояние насыщения, а при уменьшении давления происходит обратный процесс – испарение влаги из конденсата.
Значения температуры и давления насыщенного пара зависят от вещества, из которого он состоит, и могут быть представлены в виде диаграммы насыщения пара, где они соответствуют точкам на кривой насыщения.
Знание температуры и давления насыщенного пара позволяет определить его физические свойства и использовать в различных технических и химических процессах, включая производство энергии, охлаждение и кондиционирование воздуха, а также при расчете параметров систем влажного воздуха.
Теплопотери и их влияние на давление
Существуют несколько факторов, которые могут вызывать теплопотери и влиять на давление пара:
- Теплопроводность материала трубы. Если материал трубы обладает высокой теплопроводностью, то значительная часть тепла будет передаваться в окружающую среду, что приведет к снижению давления.
- Теплоизоляция трубопровода. Если трубопровод плохо изолирован, то значительная часть тепла будет рассеиваться в окружающую среду, что также приведет к снижению давления.
- Длина трубопровода. Чем длиннее трубопровод, тем больше поверхности для теплоотдачи. Поэтому теплопотери будут больше, что приведет к более сильному снижению давления.
- Уровень изоляции трубопровода. Если уровень изоляции низкий, то теплопотери будут выше, что приведет к более сильному снижению давления.
Понимание теплопотерь и их влияния на давление пара является важным аспектом проектирования и эксплуатации трубопроводов. Для минимизации теплопотерь и снижения влияния на давление пара рекомендуется применять теплоизоляционные материалы и методы, а также проводить регулярное обслуживание и контроль состояния изоляции.
Что такое давление насыщенного пара и как его измерить
Измерение давления насыщенного пара имеет большое значение в различных научных и промышленных областях. Оно позволяет определить температуру плавления и кипения вещества, а также рассчитать другие физические параметры.
Для измерения давления насыщенного пара применяются специальные приборы — насыщенные парытеры. Они представляют собой устройства, состоящие из жидкости и ее пара, находящихся в закрытом сосуде.
Для измерения давления используются различные шкалы: атмосферы, бары, миллиметры ртутного столба и другие. Приборы могут быть механическими, электронными или гидродинамическими.
Измерение давления насыщенного пара осуществляется путем сравнения с известными давлениями. Результаты измерений могут быть использованы для построения диаграммы фазового равновесия вещества и для вычисления его физических свойств.
Теперь вы знаете, что такое давление насыщенного пара и как его измерить. Знание этих понятий поможет вам в понимании физических свойств вещества и его поведения в различных условиях.
Значение давления насыщенного пара при разных температурах
Давление насыщенного пара воды является важной характеристикой, которая зависит от температуры. Чем выше температура, тем больше давление насыщенного пара
Давление насыщенного пара воды измеряется в паскалях (Па) или технических атмосферах (атм). Ниже приведены значения давления насыщенного пара при разных температурах:
| Температура (°C) | Давление насыщенного пара (Па) |
|---|---|
| 611.2 | |
| 10 | 1196 |
| 20 | 2339 |
| 30 | 4248 |
| 40 | 7375 |
Значения давления насыщенного пара при разных температурах можно использовать в различных инженерных и физических расчетах. Они также используются в технике и промышленности при проектировании и эксплуатации парогенераторов, котлов и других устройств, в которых используется водяной пар.
Свойства насыщенного пара
-
При постоянной температуре плотность насыщенного пара не зависит от его объема.
Представьте, что объем сосуда с насыщенным паром уменьшили, не изменив температуры.
Количество молекул, переходящих от пара к жидкости, превысит количество испаряющихся молекул, но при этом часть пара сконденсируется, а оставшийся пар снова придет в динамическое равновесие. В итоге плотность этого пара будет равна начальной плотности.
-
Давление насыщенного пара не зависит от его объема.
Это связано с тем, что давление и плотность связаны через уравнение Менделеева-Клапейрона, и следует из первого свойства насыщенного пара.
Кстати, уравнение Менделеева-Клапейрона справедливо для насыщенного пара. При этом нужно быть внимательным с частными случаями. Так, например, закон Бойля-Мариотта для насыщенного пара не выполняется.
Уравнение Менделеева-Клапейрона
pV = νRT
p — давление газа
V — объем
ν — количество вещества
T — температура
R — универсальная газовая постоянная
R = 8,31 м2 × кг × с-2 × К-1 × моль-1
-
При неизменном объеме плотность насыщенного пара растет с повышением температуры и уменьшается с понижением температуры.
В начальный момент испарения динамическое равновесие будет нарушено (некоторая часть жидкости испарится дополнительно). Плотность пара будет расти, пока динамическое равновесие не восстановится.
-
Давление и температура насыщенного пара растут быстрее, чем по линейному закону, который справедлив для идеального газа.
В случае идеального газа рост давления обусловлен только ростом температуры, а в случае с насыщенном паром имеют значение два фактора: температура и масса пара.
В случае нагревания насыщенного пара молекулы начинают ударяться чаще, так как их в целом стало больше, потому что пара стало больше.
Главное отличие насыщенного пара от идеального газа: пар сам по себе не является замкнутой системой, а находится в постоянном контакте с жидкостью.
Параметры влажного воздуха
Но мы, наверное, уже далеко забрались, так и не объяснив, что такое влагосодержание, энтальпия и уж тем более парциальное давление водяного пара. Начнём с простого. Касательно температуры и давления вопросов, я думаю, не возникает.
Воздух, не содержащий водяного пара, называется сухим. Если сухому воздуху показать каплю воды, он мгновенно её испарит и станет влажным. Итак, — это отношение массы воды к массе сухого воздуха, в котором эта вода испарилась. Однако, продолжим: вторую каплю он также испарит, но немного медленнее. Третья капля испарится ещё медленнее. Наконец, на N-ной капле воздух «устанет» вбирать в себя воду. Он насытится ею, «напьется водой». Это будет насыщенный влажный воздух (та самая жирная линия на диаграмме).
Парциальное давление водяного пара
Встаёт вопрос, почему всё так происходит? Видимо, что-то толкает воздух впитывать в себя влагу до определенного момента. Что это за движущая сила? Для примера вспомним горячую плиту на кухне. Воздух вокруг неё нагревается, и для нас очевидно, что движущей силой является разность температур между плитой и воздухом. Воздух будет греться до тех пор, пока плита не остынет, т.е. не станет той же температуры, что и воздух — процесс прекратится.
Вернёмся к влажному воздуху. Он в своём составе имеет водяной пар. Парциальным давлением водяного пара влажного воздуха называется то давление, которое обретет водяной пар в замкнутом объёме, если из этого объема убрать весь сухой воздух. Очевидно, что в воздухе водяного пара совсем мало (об этом нам говорит влагосодержание, которое измеряется величинами порядка 0.005…0.03 кг/кг), а, значит, при исчезновении сухого воздуха из некого объёма, оставшийся пар будет вполне вольготно себя чувствовать в предоставленном объеме, следовательно, иметь низкое давление. Это означает, что и парциальное давление водяного пара достаточно низко. Действительно, оно измеряется тысячами Паскалей, а ведь атмосферное давление воздуха равно примерно ста тысячам Паскалей. Снова вернемся к поглощаемым каплям.
Движущей силой процесса испарения служит именно разность парциальных давлений. У капли воды оно равно некоторой величине, а у сухого воздуха — нулю. Процесс испарения максимально активен. Далее, парциальное давление водяного пара растет, процесс замедляется и заканчивается в условиях их равенства. Водяным паром во влажном воздухе достигнуто давление насыщения. Оно же называется давлением насыщенного водяного пара. Сама же кривая насыщения — это известная нам жирная линия.
Относительная влажность
Следующий вопрос: как определить, насколько имеющийся влажный воздух насыщен водяным паром? Другими словами, каково отношение текущего давления водяного пара к давлению насыщения? На этот вопрос в точности отвечает относительная влажность, разве что для удобства измеряется она в процентах, а потому упомянутое отношение умножается на 100%. Итак, относительная влажность — это отношение текущего давления водяного пара к максимально возможному для данной температуры.
Энтальпия
Далее, любое вещество обладает некоторой энергией. Очевидно, его энергия тем больше, чем выше температура. Для сухого воздуха это единственный параметр, определяющий энтальпию. Однако для влажного воздуха следует учесть, что при той же температуре он включает в себя и энергию испаренной влаги — энтальпия влажного воздуха зависит и от температуры и от влагосодержания. Причем при той же температуре в зависимости от влагосодержания разброс энтальпий может быть огромен — и 100 и 200 и 300% — чем выше температура, тем выше. Это невооруженным глазом видно из I-d-диаграммы: чем выше температура, тем выше рассматриваемая изотерма и тем больше наклонных изоэнтальп её пересекает. Итак, энтальпия влажного воздуха — это сумма энтальпий сухого воздуха и водяного пара, причем первая пропорциональна температуре (коэффициент пропорциональности — теплоемкость сухого воздуха), а вторая пропорциональна влагосодержанию.
Энтальпия влажного насыщенного пара
Энтальпия влажного насыщенного пара зависит от его температуры и состава. Обычно она выражается в кДж/кг или Дж/г. Энтальпия может быть как положительной, так и отрицательной величиной в зависимости от условий.
При нагревании влажного насыщенного пара его энтальпия увеличивается, так как поглощается тепловая энергия. При охлаждении энтальпия падает, так как освобождается тепло. Как правило, энтальпия влажного насыщенного пара учитывается при проведении теплового расчета и проектировании паропроводных систем.
Пример:
Допустим, у нас имеется влажный насыщенный пар, который содержит 50% пара и 50% жидкости. Температура пара равна 100°C, а давление равно 1 атм. В этом случае энтальпия влажного насыщенного пара будет равна, например, 2675 кДж/кг. Это означает, что 1 килограмм пара при данных условиях содержит 2675 кДж энергии.