Как из пара сделать воду

Процесс испарения сам по себе несложен, а знание того, как он происходит, может очень пригодиться на практике.

Почему не отличается от воды?

Отсутствие отличия заключается в исходной формуле. Молекула воды не теряет ковалентных связей при фазовом переходе.

Теряется только водородная связь между молекулами, что определяет скорость парообразования. Также остается неизменной и молярная масса воды, которая составляет 18 г/моль.

Вода – уникальный по своим свойствам химический элемент. Помимо различных свойств, вода обладает 3 агрегатными состояниями: жидкое, газообразное и твердое.

В статье дан подробный разбор химической формулы водяного пара, ее строения и схожести с молекулярным строением в жидком виде. Также приведены основные формулы по водяному пару.

Существует три агрегатных состояния вещества: жидкое, твёрдое и газообразное. Вещества могут переходить из одного агрегатного состояния в другое, например, процесс превращения жидкости в газ называется испарением.

Как происходит процесс испарения, будет рассматриваться в данной статье.

Химическая формула водяного пара не отличается от формулы воды H2O.

Она состоит из 2 атомов водорода и одного атома кислорода, которые между собой соединены при помощи ковалентных связей и образуют равносторонний треугольник.

При этом молекула пара представляет собой одиночную молекулу. В воде эти молекулы образуют целую структуру из связанных между собой частиц.

Вода – это структура, состоящая из молекул, связанных между собой водородной связью. При нагревании, водородная связь разрывается, и молекулы воды покидают структуру. При этом собственная структура молекулы не разрушается.

При конденсации пара, отдельные молекулы воды снова выстраивают структуру. Иными словами, при парообразовании меняется только структура воды, а не ее отдельные молекулы.

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.

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

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

Молекула водяного пара состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. В классическом написании формула выглядит как H2O, но наглядно ее можно представить в виде H-O-H.

Молекуле воды свойственно:

Именно тесное соединение между атомами водорода и кислорода определяет температуру кипения и парообразования, которые составляют 100 градусов при атмосферном давлении 101 кПа. При этих параметрах воздействия разрывается связь между молекулами, так как они получают достаточную кинетическую энергию для разрыва связи и выхода с поверхности.

Что такое водяной пар?

Говоря по-простому, это вода в газообразном состоянии. Жидкость испаряется из различных водоёмов, почвы и образует водяной пар, который не имеет ни цвета, ни запаха. Сам процесс превращения жидкости в газ называется парообразованием.

Всего существует два вида парообразования:

При определённых условиях водяной пар может превращаться в облака или туманы, благодаря этому свойству происходит круговорот воды в природе. Вода из жидкого состояния переходит в газообразное, затем становится облаком, из которого идёт снег или дождь. Так жидкость вновь оказывается на земле.

Процесс кипения – это когда вода переходит из жидкого состояния в газ или пар, процесс происходит по всему объему, например в чайнике по всей снизу вверх по всему объему. Конденсацией считается процесс обратного превращения. Как только температура поднимется, испарение начинает становиться более интенсивным, приводит воду в кипящее состояние. Энергия жидкости расходуется на то, чтобы превратить воду в пар. Кипение вызывает образование пузырьков, которые поднимаются на поверхность, при кипении вода находится в постоянном температурном режиме. Какие условия вызывают кипение? Вода содержит растворенные газы, они появляются на стенках сосуда и во взвешенном состоянии, впоследствии именно они образуют процесс парообразования. Те пары, которые содержит вода, являются насыщенными. Сила выталкивания помогает им всплывать. В верхних слоях температура ниже, поэтому пузырьки представляют собой конденсацию пара. Иногда можно слышать характерные хлопки, которые вызывает изменение давления. При полном прогревании жидкости пузырьки всплывают наверх все. Шум чайника прекращается перед пиком закипания. В данном случае зависимость пара от температуры объясняет, почему кипение зависит от поверхностного давления.

Рассмотрим механизмы образования:

Если налить воду в открытый сосуд, например, в чашку, и расположить над ней прибор для измерения давления газа, то можно будет заметить, что давление практически не меняется. Это происходит, потому что частицы водяного пара рассеиваются в пространстве, так как сосуд открытый. Такой пар называют ненасыщенным.

В данном случае мы закупориваем сосуд, предварительно поместив туда прибор для измерения давления газа. Так как водяному пару некуда деться, он остаётся в сосуде.

Давление постепенно возрастает, и в какой-то момент становится статичным, потому что молекулы газа заполняют всё имеющееся пространство. Они могут только хаотично двигаться, то возвращаясь в жидкость, то набирая нужную энергию и вылетая из неё снова. Образовавшийся в закрытом сосуде пар будет называться насыщенным.

Перегретый пар – это пар, температура которого превышает температуру кипения, которая должна быть при данном давлении. Механизм его образования несколько сложнее предыдущих двух видов.

Для начала в закрытом сосуде образуется насыщенный пар, который поступает по трубке в следующий сосуд или участок трубки, который именуется перегревателем пара. Там газ нагревается, и из системы он уже выходит перегретым.

По одному вычислению можно посмотреть на состояние насыщенного пара, описать его легко одним уравнением, определяющим состояние идеального газа Р (давление) = nкТ. При росте температуры увеличивается давление. Давление насыщенного пара зависит от изменения температурного режима, но не зависит от объема. Если вы проведете эксперимент и найдете зависимость от температуры, она все — равно не будет прямо пропорциональной как допустим у идеального газа. Поднимите температуру и увидите, как давление пара увеличивается и сильно отличается от идеального газа. А все происходит так потому, что нагретая вода в сосуде с плотно закрытой крышкой частично превращается в пар. Берем снова формулу Р = nкТ и видим, что давление насыщенного пара растет не только от температуры, но и при увеличении концентрации молекул или чтобы было понятнее плотности этого пара. Главное увеличение давления происходит при повышении концентрации. Масса пара меняется, если сравнить насыщенный пар и идеальный газ, но это касается  только закрытых сосудов и изменения температур. Вода превращается пар, а пар в воду частично, а идеальный газ такому состоянию не подвергается. При испарении жидкости полностью пар не будет насыщенным, а давление продолжит расти.

Если взять специальный сосуд и налить в него жидкость, сосуд плотно прикрыть крышкой, то жидкости сначала станет немного меньше, а впоследствии она будет оставаться в неизменном виде. Если температура не меняется, то фаза жидкое состояние – пар превращается в равновесие и в таком тепловом равновесии может находиться неопределенное количество времени. Помимо того, что происходит испарение, происходит и процесс конденсации, а процессы называются взаимокомпенсирующимися, так как происходят за счет друг друга. С самого начала, когда вода будет налита и закроется плотно сосуд, произойдет испарение и над водой постепенно начнет увеличиваться плотность пара.

Количество молекул, которые будут возвращаться в жидкость, начинает возрастать. С ростом плотности пара увеличивается число возвращающихся молекул. Тем самым в сосуде с закрытой крышкой появляется динамическая температура или так называемое подвижное равновесие пара и воды. Молекулы, которые оторвались от поверхности воды за определенный промежуток времени, будут равны средней цифре молекул пара, которые возвращаются обратно в воду. Насыщенный пар – это когда пар и жидкость находятся в динамическом равновесии. Больше положенного пара при таком объеме  и температуре, которые будут  даны, быть просто не может.

Жидким веществам свойственно такое состояние или явление как испарение. Например, капнув на стол разные жидкости, они станут испаряться по-разному, одни испарятся быстро, другие медленно. Испарение и есть понятие парообразования, обратный процесс это конденсация. Переход из одного состояния в другое определяет понятие фазового перехода:

— жидкость, газ – испарение;

— газ, жидкость – конденсация;

— газ, лед – десублимация;

— лед, газ – сублимация.

В атмосфере вода представлена в виде пара, капель и именно от этого зависит влажность. Влажностью называется содержание водяного пара, а его количество Е – упругость. Относительной влажностью называется определенная степень насыщения воздушной массы водяным паром. Разность между упругостью максимальной и фактической определяет дефицит. Есть еще одна точка, именуемая точкой росы (Т 0) – температура при которой происходит насыщение воздуха водяным паром и начало процесса конденсации. С повышением температуры увеличивается содержание водяного пара, точка росы становится высокой.

Испаряясь, водяной пар с поверхности попадает в воздух. Насыщенный воздух не примет в себя много пара пока температура не повысится.  Процесс образования росы наблюдается ночью в летний сезон, когда на улице ясно, а когда смеркается, температура понижается, утром появляется роса на листьях деревьев, на траве и на любых поверхностях. Облака появляются при процессе конденсации водяного пара, а высота облаков полностью зависит от влажности воздуха. Облака движутся и как только опускаются за пределы границы конденсации, начинают исчезать. От происхождения облаков зависит форма, которую они примут.

Влажность воздушных масс

Водяные пары в воздухе находятся постоянно, только их количество всегда разное. Количество водяного пара делает воздух сырым либо сухим. Ежедневно в метеопрогнозах озвучивается не только погода, но и влажность, так как эта величина  имеет огромное значение в нашей жизни. Относительной влажностью называется величина отношения площади водяного пара к плотности пара насыщенного  и выражается в процентах. Измерить влажность можно гигрометром, эти измерительные приборы бывают психрометрическими и волосными. Давление водяного пара сложно измерять, но относительную влажность можно очень просто измерить косвенным методом. Психрометр дает точные измерительные данные. Важно отметить, что для человека опасен сухой воздух и сильная влажность, человек себя чувствует комфортно при влажности 40-60 %. Если очень высокая температура на улице, то лучше, если воздух будет сухим, об этом свидетельствуют пустыни. Такое явление как испарение через кожу при высокой температуре  и низкой влажности помогает облегчить работу почек человека, поэтому в медицине врачи советуют больным с болезнями почек поехать в те регионы и страны, где  именно такой климат.

Какие используются формулы для расчетов, связанных с водяным паром?

Для расчета различных параметров водяного пара используются следующие формулы:

Удельная теплота парообразования при обращении воды в пар: L=Q/m или Q=Lm, где:

Энтальпия пара: h=u+pv, где:

Плотность: P=PM/Rt, где:

Влажность: φ= p/po*100%, где:

Давление насыщенного пара: po=nkt, где:

Абсолютная влажность: P=m/v=Mp/Rt, где:

Это основные формулы для расчета различных параметров водяного пара, которые используются в физике, промышленных и инженерных расчетах.

Понятие удельной теплоты парообразования

Вода закипает и поглощает теплоту. Основная теплота тратится на разрыв этих тонких связей, остальное затрачивается на работу, происходящую в момент расширения пара. Увеличивается энергия взаимодействия частиц пара и становится в разы больше, чем между частицами жидкости. Внутренняя энергия пара больше внутренней энергии воды. Теплота рассчитывается по следующей формуле: Q = Lm. Удельная теплота – это необходимое количество теплоты, требующееся на превращение воды в пар при кипении. Удельная теплота обозначается как L и в системе СИ определяется в 1 Дж/ кг.

Наша планета покрыта водой более чем на 80 %, сюда входят все льды, моря, океаны, реки и многое другое. Организм человека тоже не может существовать без воды, в нем происходят такие же процессы как везде, где есть вода.  Бинарное соединение относится к неорганическим соединениям и имеет формулу H2O  — это молекулярный состав из трех молекул. Три состояния воды встретить может каждый, причем при 0°C оно твердое, и при 100°C появляется пар. Вода  исследуется с древнего мира и наука о ней называется гидрологией. Все начиналось с исследования рек, а сейчас известные ученые, сделав много подтвержденных выводов доказали и объяснили множество явлений.

Смотреть видео фильм «Насыщение воздуха паром»

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:

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.

25 сообщений в этой теме

Кто что знает про качество воды, получаемой из отработанного пара?

Дано: сливаемый в канализацию конденсат из парового оборудования и отопления температурой 110 градусов и объемом 150 – 200литров в час круглосуточно и 250-300л/час днем с 9 до 15.

Как проложить трубы, как реализовать получение готового продукта на авд это далеко не первая задача.

Главный вопрос вот в чем: Есть ли вообще смысл в добыче так называемой дистилированной воды? У нее моющие/ополаскивающие своиства отличаются от простой холодной воды из крана? Только ради халявы? Возможно. Но когда наступит такой момент, когда можно будет с уверенностью сказать “Окупилась. Теперь только чистая экономия воды пошла и на сэкономленые деньги можно пивка себе купить”?

Может упереться в качество этой водички? Ну типа она круто моет и не оставляет разводов. Использовать такую воду для ополаскиваний и впаривать клиенту как какой нибудь hi-teck?

В общем, колхозить в глубинке(многое придется крафтить) из имеющегося барахла, ресурсосбережение, низкая себестоимость, минимум тенцев с бубном и максимум отдачи.

Знатоки, вам слово

Поделиться этим сообщением

1. Вы хотите полностью использовать весь конденсат? .. заменив им всю потребляемую мойкой воду?

2. Как на счёт “другого” использования конденсата, в пределах вашей мойки? Например, греть помещение мойки, путём отбора тепла через теплообменник в контур обогрева.

Если ответ по п.1 отрицательный (не всю воду замещать), то тогда надо определить, какой объём воды вы готовы заместить? Отсюда опять же расчёт градирни и ёмкости для накопления охлаждённой воды.

Где можно использовать конденсат? Его качество скорее всего будет близко к чистому НО, но лучше сделать анализ.

Можно готовить химию. Мыть будет лучше, сэкономите на химии. Можно делать финишное ополаскивание.

По п.2 можете зимой кучу денег сэкономить на обогреве помещения.

Изменено 12 Мая 2017 пользователем klin

В теории конденсат – это очень чистая вода. Помимо того, что халявная, она:

а) очень чистая, соответственно, при прочих равных мыть будет лучше, плюс забудете о сезонных колебаниях качества воды

б) горячая, если её охлаждать предварительно до 40-50 градусов, то опять таки мыть будет ещё лучше, т.к. горячая

Как итог, помимо воды экономите ещё и на химии. А если не экономить и подобрать хорошую химию, то можно будет организовать реальный бесконтакт без двухфазной мойки и дотирки (сушки) тряпками. И использовать как конкурентное преимущество.

ООО “Оборудование моек самообслуживания”

Сегодня-завтра постараюсь выложить примерную обвязку со всеми разъебаками, насосами, теплообменниками и приточно вытяжным каналам.

По использованию тепла конденсата: чем больше мы потратим тепла первичного пара – тем больше в итоге получится получить конденсата. В паровое Поэтому чтобы не высчитывать полученые и потраченые и еще и выкинутые килокалории, определимся с обогревом позже. Я пока не брал в расчет подключать выбросы из отопления.

Качество конденсата: Это пока еще не мой конек, но на вкус эта вода очень напоминает дистилированную. Талый снег тоже не такого вкуса.

Есть какие нибудь наглядные тесты, чтобы показать и рассказать насяльнике о преимуществах такого амбициозного проэкта?

На данный момент есть основное направление – получить смесь А+В температурой N градусов, где А – кол-во халявной воды, В – кол-во холодной воды. На сегодняшний момент А=10% В=90%. Хочется, естественно, наоборот.

6 часов назад, klin сказал:

Вы смотрите на конденсат не только как на источник дистиллята, а ещё смотрите как на источник энергии.

Дело в том, что это отработаный пар. Это всего +110 градусов. Запас тепла там огромный, но теплоотдача уже не такая как при +160 градусах и давлении +5бар. состав: 90%воды, 5%пара вторичного вскипания и 5%пролетного пара.

Если кому интересно постараюсь объяснить подробнее, но в другой теме

Градирня по моему безумному плану будет представлять из себя радиатор (скорее всего конденсатор от кондиционера. или парочка последовательно подключенных конденсаторов) продуваемый каким нибудь сквозняком или приточкой/вытяжкой и подгоняемый циркуляционным насосом требуемой производительности

Вот первые наброски. (PAINT.NET, объединенный в один слой JPG)Существующая схема смешивания отработки и холодной воды

По этой схеме все работает при среднестатистических показателях и окупаемость данной установки наступит только через десяток лет. Кол-во халявы здесь не превышает 10-15%.

Сразу оговорюсь: Мойка сейчас работает очень мало, это тема для отдельного обсуждения. Главная причина – Руководство.

Теперь немного оффтопа

Лично моя задача  – поддержание исправного состояния оборудования на всем объекте. А это химчистка, прачка, автомойка, мастерская по ремонту холодильного, столового и прачечного оборудования, с недавнего времени набиваем руку на ремонте вентиляции. В планах создание шиномонтажки. Ну и оптимизацией решил заняться до кучи. За последние 5 лет моей работы на объекте внедрены всякие ништяки, работающие где то на упрощение процессов, где то на увеличение производительности, а в некоторых случаях кардинальное изменение технологии. В общем я главный рукожоп при дворе его сиятельства (хозяина производства). Так что попрошу сильно не материться, если я не знаю какой нибудь третий закон термодинамики или синусоиду неправильную нарисую.

Во первых надо перенести выход на АВД (желтая линия) в нижнюю часть разъебака и на  колпаке накопителя поставить деаэратор

Во вторых надо забрать максимум тепла из магистрали горячей воды. Радиатор на схеме выполнен чисто схематично.

На деле это должна быть связка последовательно подключенных радиаторов, которые способны будут отдать максимум тепла при необходимом сечении (пропускной способности литров в минуту).

Ну а насос? какой найду на складе тот и возьму. закольцевать его по типу байпаса АВД думаю не проблема

В теории без цифр и расчетов этих надстроек должно хватить для увеличения доли дистиллята в смесителе

Теперь обдув Вроде все понятно Вентилятор дует, радиатор охлаждается. Теплый воздух отводится.

Далее по накатанной.

Думаю, пищи для ума достаточно на сегодня

Изменено 12 Мая 2017 пользователем Warsteiner

В 12.05.2017 в 20:09, Warsteiner сказал:

вот он бизнес! уже люди горячий воздух продают)

Только что, Gucarsky сказал:

Пар это не воздух, его еще произвести нужно и транспортировать

В 19.05.2017 в 14:41, ёжЪ сказал:

да я понимаю, я так ,с юморком выразился!)

В 19.05.2017 в 14:05, Gucarsky сказал:

Кстати, в нормальном паре воздуха нет вообще.

11 часов назад, Warsteiner сказал:

Для осознания того, что такое пар, лучше один раз увидеть))

Warsteiner, ну как, реализовал свой проект?

Очень сложно убедить начальство в необходимости инвестиций в водоподготовку. Начальник считает, что использование дистиллята обходится слишком дорого. Вот только сегодня выдавило прокладки на поджимном насосике. Система остановлена (мозг от холодильника настроен на разбор только холодной воды)

В 12.05.2017 в 13:06, Warsteiner сказал:

Пар получен от каких источников? Примеси есть в нем? Масло? Из какой воды получается сам пар?

какая разница от какого источника получен пар?)) паровой котел (парогенератор).  и не особо важно из какой воды его получают, так как растворенные соли, конечно возгоняются в небольших количествах, но в данном случае ими пренебречь.

для получения дистиллята (жидкости) нужно температуру газа (пара) опустить ниже уровня температуры кипения, то есть ниже 100 градусов. откуда вы взяли 5-10 непонятно.

ну и опять же. дистиллят у человека из отработанного пара, то есть побочный условно халявный продукт

касательно примесей. как у в любом паровом котле на линии возврата конденсата – продукты разрушения стальной трубы, так как идет серьезная углекислотная коррозия

В 17.11.2017 в 15:44, РомариоРНД сказал:

Насколько страшны эти компоненты?

Изменено 18 Ноября 2017 пользователем Warsteiner

Есть понятия “чистый пар” и “технический пар”. Предлагаю почитать немного в Сети про данные понятия. Также в Сети можно посмотреть фото как забиваются/выкидываются целые котлы из-за внутренних наростов от примесей, получаемых из пара (если случайно не найдете, то могу скинуть в личку). К слову сказать из курса термодинамики известно что нарост на внутренней стенке в 1 мм снижает теплоотдачу на 25% (то есть пар перестает греть воду например).

Опять же из курса термодинамики известно что чем ниже температура на последней стадии (конденсаторе) тем быстрее идет сам процесс конденсации. Для информации предлагаю сходить на любую промышленную выставку по водоподготовке, особенно в пищевой или медицинской промышленности, чтобы воочию увидеть промышленные дистилляторы и получить базовые данные по их работе.

В 19.11.2017 в 02:22, Warsteiner сказал:

Это не очень хорошо, но самое главное – эти примеси сложно убрать из конденсата (если их не убрать то они так и останутся в воде, полученной из Вашего пара. Получается два выхода = либо чистить пар от примесей перед конденсированием (или дистиллированием, кому как нравится) либо вода получится техническая (непригодная к питью). Возможно дальнейшее использование полученной воды в качестве растворителя для изготовления технических жидкостей (например “незамерзайка” или антифриз).

15 часов назад, filler76 сказал:

Не усложняйте, в споре с Ромарио, вы упустили, что ТС не испытывает жажды, ему жалко выливать уже полученную горячую воду и он советуется как ему запустить её в оборотку для промышленных целей.

15 часов назад, shmakich сказал:

14 часов назад, Warsteiner сказал:

В 21.11.2017 в 05:38, shmakich сказал:

Спора тут нет. Тема про пар с температурой выше 100 градусов Цельсия, где вопросы по горячую воду?

Про водоотведение дистиллята = за него все равно надо будет платить потому что будете получать воду из пара (для того чтобы смешивать с холодной водой из сети). Учитывая обозначенные примеси в данном паре получаемая из него вода не будет чистой и ее нужно будет очищать перед смешиванием с холодной водой из сети или после смешивания (в зависимости от того где стоить водоподготовка).

В 21.11.2017 в 23:50, Warsteiner сказал:

Вот не совсем понимаю ваше начальство, 150 литров в час горячей воды в канашку.

Хотя условия разные на производствах, но сейчас же все на экономику ориентируются, а тут такая прорва в унитаз, хоть как то заставить поработать и уже окупится отвод воды, да и на нагрев расходы нужно компенсировать не только чистым заработком.

В 20.11.2017 в 14:25, filler76 сказал:

ой ой ой)) кажется кто-то умную книжку прочитал, но, как говорится, слышал звон, но не знаю где он))

собрал все знания, который смог и попытался выкинуть их в уши слушателям))

1. нас не интересует котел и его состояние в данной задаче

2. мы имеем побочный продукт и думаем что с ним делать.

3. продукт технического характера и в пищу его использовать никто не собирается.

4. не надо рассказывать как работают дистилляторы и отправлять меня на выставки. все это уже видел не один раз.

5. вы слишком сильно усложняете решение процесса, видимо, чтобы показать, что очень много знаете

Давайте рассмотрим вариант изменения насыщенного пара, когда уменьшается объем занимаемой емкости. Допустим, пар начинаем сжимать, когда он находится под поршнем в равновесии с жидкостью. Температура цилиндра держится в неизменном виде. Сжатие вызовет нарушение равновесия, так как пар по плотности увеличится. Из газообразного состояния в воду перейдет огромное количество молекул, нежели из воды поднимется в пар. Молекулы станут покидать воду в зависимости от температуры. Сжатие пара на это число не влияет. Сам процесс будет длиться до того момента пока не появится равновесие и плотность пара. От объема пара не зависит число молекул при неизменной температуре. По формуле p=nkT давление пара пропорционально молекулам, так что из этого следует, что давление пара от объема, который он занимает, не зависит. Давлением насыщенного пара (p н.п.) называется полное равновесие воды и пара.

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.

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.

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.

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 вода становится паром?

Вода, как и любое другое вещество, состоит из частиц, которые постоянно находятся в движении.

Некоторые частицы оказываются в непосредственной близости от границы вещества и за счёт большой скорости передвижения набирают много энергии, чтобы преодолеть притяжение соседних частиц, вырваться из общей массы вещества и перейти в газообразное состояние. Именно так образуется водяной пар.