Пар

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Выброс пара на Европе в представлении художника

Пар — газообразное состояние вещества в условиях, когда газовая фаза может находиться в равновесии с жидкой или твёрдой фазами того же вещества. (Или же, пар-это газообразное состояние вещества в специальных условиях.) Процесс возникновения пара из жидкой (твёрдой) фазы называется «парообразованием». Обратный процесс называется конденсация. При низких давлениях и высоких температурах свойства пара приближаются к свойствам идеального газа. В разговорной речи под словом «пар» почти всегда понимают водяной пар. Пары́ прочих веществ оговариваются в явном виде.

Не следует путать оптически однородный и гомогенный пар с туманом — гетерогенной системой, сильно рассеивающей свет.

Различают следующие виды состояний пара химически чистых веществ:

Ненасыщенный пар — пар, не достигший динамического равновесия (! не термодинамического !) со своей жидкостью. При данной температуре давление ненасыщенного пара всегда меньше давления насыщенного пара. При наличии над поверхностью жидкости ненасыщенного пара процесс парообразования преобладает над процессом конденсации, и потому жидкости в сосуде с течением времени становится все меньше и меньше.

Насыщенный пар — пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью (испарение равно конденсации). Это означает, что при данной температуре в этом объеме не может находиться большее количество пара. Если сжимать пар, находящийся в равновесии с жидкостью под поршнем (при условии, что воздух из сосуда предварительно откачан), то равновесие будет нарушаться. Так как плотность пара в первый момент увеличится, то усилится конденсация (из пара в жидкость начнет переходить большее количество молекул, чем из жидкости в газ). Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока вновь не установятся динамическое равновесие и плотность пара, а следовательно, и концентрация молекул газа не примет прежнее значение.

У разных жидкостей динамическое равновесие с паром наступает при различной плотности пара. Причина этого заключается в различии сил межмолекулярного взаимодействия. В жидкостях, у которых силы межмолекулярного притяжения велики, например у ртути, только наиболее быстрые молекулы, число которых незначительно, могут вылетать из жидкости. Поэтому для таких жидкостей уже при небольшой плотности пара наступает состояние равновесия. У летучих жидкостей с малой силой притяжения молекул, например у эфира, при той же температуре может вылететь за пределы жидкости множество молекул. Поэтому и равновесное состояние наступает только при значительной плотности пара.

Водяной пар[править | править вики-текст]

Водяной пар

Водяной пар — газообразное состояние воды.

Благодаря своим уникальным свойствам, пар получил широкое распространение в разнообразной деятельности человека.

  • В промышленности является теплоносителем, рабочим телом в паровых машинах и турбинах или очистительным агентом (при паровой очистке).
  • Используется в качестве огнетушащего вещества в системах паротушения.
  • В кулинарии применяется для приготовления блюд «на пару́», например — паровой рыбы.
  • Пар, нагретый выше температуры кипения для текущего давления,например водяной пар при атмосферном давлении, нагретый выше 100С, называется перегретым паром. Например азот в воздухе(нагретый значительно выше температуры кипения при АД жидкого азота. Перегретый водяной пар получают нагревая водяной пар выше 100С пропусканием через нагретую выше 100С трубку(теплообменник, змеевик, труба-нагреватель из нихрома и т.д.), либо при кипении растворов веществ повышающих температуру кипения испаряющегося растворителя(соленая вода, кипя при 108С дает 108С градусный перегретый водяной пар, поваренная соль остается в сосуде кипения, не мигрирует и не расходуется), расширение(в вакуумном насосе)неперегретого пара может перевести его в область перегретого, чем пользуются для низкотемпературного выпаривания растворителей, в том числе вакуумной сушки(даже с сублимацией льда) фруктов, вода которых образует в вакууме перегретый пар, и может быть сконденсирована только сильным охлаждением(ловушка паров охлаждаемая жидким азотом) до ниже температуры кипения(то-есть температуры не перегретого пара)

Перегретый пар подобен нагретому до высоких температур воздуху, т.к. нагревая предметы оставляет их сухими(если остается перегретым), экстрагирует многие вещества подобно растворителям или углекислоте, так перегретый до 180С водяной пар растворяет полиэтилен, а перегретый до 200С водяной пар уносит из растительного материала ТГК, как и воздух 200С, но в инертной не окислительной(безвоздушной) среде. Конденсируясь, в закрытом сосуде остывающем до температуры кипения и ниже, перегретый пар полностью конденсируется, создавая вакуум, с остаточным давлением равным давлению насыщенного пара жидкости при текущих температуре и давлении, так прогретый паром сосуд с кипящей жидкостью, закрытый во время установившегося кипения герметично, и тут-же охлажденный ниже температуры кипения жидкости, вакуумируется, в случае воды до давления 10-20мм.рт.ст., и ~100мм.рт.ст для закрытого после прогрева парами бензина аэрозольного баллона, что достаточно для того чтобы сплющить некоторые баллоны в смятку при остывании(не только с водой). Очевидно,что при некоторой более низкой температуре бензин затвердеет, и давление в баллоне понизится еще сильнее.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]