через какое время начинается процесс конденсация

19.07.202219.07.2022 admin 0 Comments

Конденсация

Конденса́ция паров (лат. condense — уплотняю, сгущаю) — переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Максимальная температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.

Содержание

Виды конденсации

Соотношения для разных видов конденсации выведены на основе опытных данных, а также статистической физики и термодинамики.

Конденсация насыщенных паров

При наличии жидкой фазы вещества конденсация происходит при сколь угодно малых пересыщениях и очень быстро. В этом случае возникает подвижное равновесие между испаряющейся жидкостью и конденсирующимися парами. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса определяет параметры этого равновесия — в частности, выделение тепла при конденсации и охлаждение при испарении.

Конденсация перенасыщенного пара

Наличие перенасыщенного пара возможно в следующих случаях:

Прибор ядерной физики — камера Вильсона — основана на явлении конденсации на ионах.

При отсутствии ядер конденсации пересыщение может достигать 800—1000 и более процентов. В этом случае конденсация начинается во флуктуациях плотности пара (точках случайного уплотнения вещества).

Конденсация ненасыщенного пара

Конденсация ненасыщенного пара возможна в присухность изменяет равновесное давление и инициирует капиллярную конденсацию.

Конденсация в твёрдую фазу

Конденсация, минуя жидкую фазу, происходит через образование мелких кристалликов (десублимация). Это возможно в случае давления паров ниже давления в тройной точке при пониженной температуре.

Конденсат на окнах

См. также

Ссылки

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Конденсация» в других словарях:

КОНДЕНСАЦИЯ — (лат. condensatio). Сгущение, уплотнение. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КОНДЕНСАЦИЯ вообще сгущение: сгущение электричества, сгущение паров какого либо вещества в жидкость (при помощи давления и… … Словарь иностранных слов русского языка

конденсация — и, ж. condensation f. < condensatio 1. спец. Сгущение, уплотнение. БАС 1. Конденсация пара. Конденсация электричества. Уш. 1934. 2. Переход газа или пара в жидкое состояние. СИС 1954. Конденсационный ая, ое. Конденсационная вода. БАС 1.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелатинского condensatio уплотнение, сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация фазовый переход 1 го рода. Конденсация возможна только при температурах ниже критической точки … Современная энциклопедия

КОНДЕНСАЦИЯ — КОНДЕНСАЦИЯ, конденсации, жен. (спец.). Действие по гл. конденсировать и конденсироваться. Конденсация электричества. Конденсация пара (превращение его в жидкость). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелат. condensatio уплотнение, сгущение), переход в ва вследствие его охлаждения или сжатия из газообразного состояния в конденсированное (жидкое или твёрдое). К. пара возможна только при темп pax ниже критической для данного в ва (см.… … Физическая энциклопедия

Конденсация — – переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Конденсация – образование… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Конденсация — (от позднелатинского condensatio уплотнение, сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация фазовый переход 1 го рода. Конденсация возможна только при температурах ниже критической точки. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелат. condensatio уплотнение сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация возможна только при температурах ниже критической температуры … Большой Энциклопедический словарь

конденсация — скопление, сгущение, уплотнение. Ant. разрежение Словарь русских синонимов. конденсация сущ., кол во синонимов: 7 • гомополиконденсация (2) • … Словарь синонимов

Конденсация — (от лат. condense сгущаю) переход водяного пара атмосферы в жидкое состояние. Играет большую роль в водном обмене, в частности в пустынных экосистемах, где очень важна ночная конденсация влаги на поверхности растений (роса) и почвенных частиц, а… … Экологический словарь

конденсация — – фазовый переход первого рода из газообразного состояния в жидкое или твердое. Словарь по аналитической химии [3] • конденсация капиллярная … Химические термины

Источник

Конденсация: понятие, процесс, примеры

Содержание:

В конденсация это физическое изменение вещества из газообразного состояния в жидкое состояние. Это процесс, обратный испарению. Конденсация также определяется как осаждение пара в жидкой форме на поверхности, более холодной, чем поверхность газа.

Между тем, конденсация ДНК относится к молекуле нуклеиновой кислоты, принимающей более компактную форму во время дупликации клетки (митоза).

Процесс конденсации

Переход воды из газовой фазы в жидкую можно объяснить понижением температуры водяного пара и увеличением его давления.

При понижении температуры кинетическая энергия движущихся молекул воды уменьшается. Это замедляет молекулы воды и способствует большему взаимодействию между ними, обнаруживая межмолекулярные силы.

Среди этих сил: диполь-дипольные, водородные мостики и дисперсионные силы Лондона.

Межмолекулярные силы сближают молекулы воды, присутствующие в водяном паре, вызывая их конденсацию; то есть изменение состояния из газовой фазы в жидкую фазу.

Насыщение водяным паром происходит в облаках до дождя и является механизмом, объясняющим конденсацию воды.

точка росы

Это температура, при которой происходит конденсация водяного пара. Если его температура упадет ниже этого предела, произойдет переход из газовой фазы в жидкую, как это происходит в ночное время, когда температура падает.

Поверхности автомобилей, окон, листьев и т. Д. Охлаждают, а в близких к ним слоях воздуха происходит падение температуры, которое вызывает конденсацию воздуха, осаждающегося на поверхностях, что составляет то, что известно. как роса.

Конденсация облаков

В облаках начинается разжижение из-за образования внутри них капель воды. Это явление возникает спонтанно, когда относительная влажность облаков превышает 100%. Образование капель воды предшествует дождю или снегопаду, когда температура еще ниже.

Конденсация в облаках может быть катализатором существования белков, продуцируемых микробами, которые действуют как зародыши или центры зародышеобразования для воды и действуют, связывая молекулы воды, чтобы инициировать процесс конденсации.

Примеры конденсации

Выдыхаемый воздух

Во время фазы выдоха воздух удаляется из легких. Этот воздух насыщен водяным паром, а также проходит через бронхи, трахею, гортань и ямки, где он нагревается и становится перенасыщенным водяным паром.

Воздух, выходящий наружу, обычно имеет температуру выше атмосферной и высокое содержание водяного пара, поэтому, когда он соприкасается с поверхностью зеркала, он конденсируется и осаждается на нем в виде капель воды. Вода.

Кондиционер

Это явление проявляется утечкой воды из кондиционера. Отсюда популярная идея, что это устройство для производства воды.

Слабость

Некоторые вещества обладают свойством улавливать влагу (воду) из окружающей среды. Вода находится в газообразной форме и при контакте с расплывающимся веществом может конденсироваться с образованием жидкости. Примером этих веществ является хлорид натрия.

Дистилляция

Это процесс, который находит множество применений в химии и промышленности. Благодаря его использованию жидкости можно отделить от смеси на основе их разницы в точках кипения. Также его можно использовать для очистки воды, испаряясь в процессе.

В конденсаторе происходит конденсация водяного пара, который охлаждается за счет циркуляции воды вокруг него. Таким образом, вода освобождается от некоторых примесей, которые она может содержать.

Готовить еду

Когда, например, готовится суп, вода нагревается вместе с содержащимися в ней ингредиентами. Вода испаряется, и ее конденсация обнаруживается по каплям, которые появляются на крышке котла.

Потливость от стакана холодной воды

Если стакан наполнен холодной водой, через короткое время его внешняя поверхность покрывается водой, которая образовалась в результате конденсации окружающей влажности на стенке стакана.

Запотевание зеркал в ванной

Когда человек принимает душ, его тело способно нагревать воду, которая течет по нему, и выделять водяной пар. Когда он соприкасается с холодной поверхностью зеркал, он конденсируется, вызывая запотевание.

Другие

— Когда линзы очков мутнеют при открытии кастрюли с кипящей водой.

— Капли воды, стекающие по внешней стороне стакана ледяной газировки в жаркий день. Это явление возникает, когда молекулы водяного пара в воздухе встречаются с поверхностью стекла и конденсируются на ней.

— Когда мы видим пар в воздухе, мы дышим в очень холодный день.

— Роса, которая образуется на листьях растений в утренние часы из-за наличия горячего пара в траве, который остывает на поверхности листьев.

— Когда зеркало в ванной запотевает после душа, благодаря действию водяного пара в том же конденсате на поверхности стекла.

— Если кипятить воду в закрытом контейнере, видно, как пар, достигающий крышки контейнера, превращается в капли благодаря процессу конденсации.

— Изморозь на внешней стороне ведра со льдом означает, что испарившаяся вода конденсируется на внешней поверхности ведра, оставляя пленку льда.

— Запотевание стекол автомобиля из-за разницы температур внутри и снаружи.

— В процессе перегонки спирта он переходит из газообразного в жидкое состояние благодаря использованию холодной воды по трубке, через которую проходят пары спирта.

— Вода, выбрасываемая кондиционерами, представляет собой водяной пар, который собирают эти устройства, он конденсируется внутри и позже должен быть выпущен.

— Конденсация паров некоторых химических веществ, чтобы не потерять их.

— Когда мы потеем в маске или маске для дайвинга, пары пота, испускаемые нашим телом, конденсируются внутри маски, в результате чего она затуманивается.

— Газы, используемые внутри зажигалок, конденсируются, чтобы их можно было использовать позже, поскольку они очень летучие и быстро растворятся в атмосфере, если бы находились в газообразном состоянии.

— Образование пленки на окнах дома в холодный день.

— Конденсация газов для охлаждения элементов в холодильной промышленности.

— Капли воды, которые конденсируются на кухонной плитке, когда мы открываем кастрюлю с кипящей водой внутри.

— Влажность окружающей среды, которая конденсируется на коже человека.

— Пропан, сконденсированный в пипетках, для последующего использования на кухне.

— Внутри турка полно пара и конденсата на стенах.

— Использование конденсаторов в пищевой промышленности для изменения состояния веществ, например молока.

— Когда вы достаете бутылку из холодильника, снаружи образуется пленка из конденсированного водяного пара.

— Круговорот воды, когда очевидно, как она переходит из жидкого в газообразное состояние, снова конденсируется в облаках и снова орошает землю дождем.

Ссылки

7 преимуществ онлайн-терапии

Боковое положение: характеристики, применение и преимущества

Источник

Испарение и конденсация воды. Несколько практических советов

Вода – одно из самых распространенных и вместе с тем самое удивительное вещество на Земле. Вода находится повсюду: и вокруг нас, и внутри нас. Мировой океан, состоящий из воды, покрывает ¾ поверхности земного шара. Любой живой организм, будь то растение, животное или человек, содержит воду. Человек более чем на 70% состоит из воды. Именно вода – одна из главнейших причин возникновения жизни на Земле. Как и любое вещество, вода может находиться в различных состояниях или, как говорят физики, ‑ агрегатных состояниях вещества: твердом, жидком и газообразном. При этом постоянно происходят переходы из одного состояния в другое – так называемые фазовые переходы. Одним из таких переходов является испарение, обратный процесс называется конденсацией. Давайте попробуем разобраться, как можно использовать это физическое явление, и что нужно знать об этом.

В процессе испарения вода переходит из жидкого состояния в газообразное, при этом образуется водяной пар. Это происходит при любой температуре, когда вода находится в жидком состоянии (0 0 – 100 0 С). Однако скорость испарения не всегда одинаковая и зависит от ряда факторов: от температуры воды, от площади поверхности воды, от влажности воздуха и от наличия ветра. Чем выше температура воды, тем быстрее двигаются ее молекулы и тем интенсивнее происходит испарение. Чем больше площадь поверхности воды, а испарение происходит исключительно на поверхности, тем больше молекул воды смогут перейти из жидкого состояния в газообразное, что увеличит скорость испарения. Чем больше содержание водяных паров в воздухе, то есть чем выше влажность воздуха, тем менее интенсивно происходит испарение. Кроме того, чем больше скорость удаления молекул водяного пара от поверхности воды, то есть чем больше скорость ветра, тем больше скорость испарения воды. Также следует отметить, что в процессе испарения воду покидают самые быстрые молекулы, поэтому средняя скорость молекул, а, значит, и температура воды уменьшаются.

Учитывая описанные закономерности, важно обратить внимание на следующее. Очень горячий чай пить не безвредно. Однако чтобы его заварить, требуется вода с температурой, близкой к температуре кипения (100 0 С). При этом вода активно испаряется: над чашкой с чаем хорошо видны поднимающиеся струйки водяного пара. Чтобы быстро охладить чай и сделать чаепитие комфортным, нужно увеличить скорость испарения, и охлаждение чая произойдет существенно быстрее. Первый способ известен всем с детства: если подуть на чай и тем самым удалить молекулы водяного пара и нагретый воздух от поверхности, то скорость испарения и теплопередачи увеличится, и чай быстрее остынет. Второй способ часто использовали в старину: переливали чай из чашки в блюдце и тем самым увеличивали площадь поверхности в несколько раз, пропорционально увеличивая скорость испарения и теплопередачи, благодаря чему чай быстро остывал до комфортной температуры.

Охлаждение воды при испарении хорошо ощущается, когда летом выходишь из открытого водоема после купания. С влажной кожей находиться прохладнее. Поэтому чтобы не переохладиться и не заболеть, нужно обтереться полотенцем, тем самым остановить охлаждение, вызванное испарением воды. Однако это свойство воды – охлаждаться при испарении – иногда полезно использовать для того, чтобы немного понизить высокую температуру заболевшему человеку и тем самым облегчить его самочувствие при помощи компрессов или обтираний.

При конденсации вода из газообразного состояния переходит в жидкое с выделением тепловой энергии. Это важно помнить, находясь вблизи кипящего чайника. Струя водяного пара, выходящая из его носика, имеет высокую температуру (около 100 0 С). Кроме того, соприкасаясь с кожей человека, водяной пар конденсируется, тем самым увеличивая неблагоприятное термическое воздействие, что может привести к болезненным ожогам.

Также полезно знать, что в воздухе всегда содержится какое-то количество водяных паров. И чем выше температура воздуха, тем больше водяных паров может быть в атмосфере. Поэтому летом при заметном понижении температуры в ночное время часть водяных паров конденсируется и выпадает в виде росы. Если утром пройти босиком по траве, то она будет влажной и холодной на ощупь, так как уже активно испаряется благодаря утреннему солнцу. Похожая ситуация происходит, если зимой войти с улицы в теплое помещение в очках, ‑ очки будут запотевать, так как водяные пары, находящиеся в воздухе, будут конденсироваться на холодной поверхности стекол. Чтобы это предотвратить, можно воспользоваться обычным мылом и нанести на стеклах сетку с шагом около 1 см, а затем растереть мыло мягкой тканью, не спеша и не сильно нажимая. Стекла очков покроются тонкой невидимой пленкой и не будут запотевать.

Водяной пар, находящийся в воздухе, можно с большой точностью считать идеальным газом и рассчитывать параметры его состояния при помощи уравнения Менделеева-Клапейрона. Предположим, что температура воздуха днем при нормальном атмосферном давлении составляет 30 0 С, а влажность воздуха 50%. Найдем, до какой температуры должен охладиться воздух ночью, чтобы выпала роса. При этом будем считать, что содержание (плотность) водяных паров в воздухе не изменялось.

По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:

В закрытой банке объемом 2 л находится воздух, влажность которого составляет 80%, а температура 25 0 С. Банку поставили в холодильник, внутри которого температура 6 0 С. Какая масса воды выпадет в виде росы после наступления теплового равновесия.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

Источник

Конденсация

Из Википедии — свободной энциклопедии

Конденса́ция паров (лат. condense «накопляю, уплотняю, сгущаю») — переход вещества в жидкое или твёрдое [1] состояние из газообразного (обратный последнему процессу называется сублимация). Максимальная температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.

Конденсация имеет место во многих теплообменных аппаратах (например, в мазутоподогревателях на ТЭС), в опреснительных установках, технологических аппаратах (перегонные аппараты). Важнейшее применение на ТЭС — конденсаторы паровых турбин. В них конденсация происходит на охлаждаемых водой трубах. Для повышения КПД термодинамического цикла ТЭС важно снижать температуру конденсации (за счёт понижения давления), и обычно она близка к температуре охлаждающей воды (до 25÷30 °C).

Энциклопедичный YouTube

Субтитры

Содержание

Виды конденсации

Конденсация может происходить в объёме (туман, дождь) и на охлаждаемой поверхности. В теплообменных аппаратах — конденсация на охлаждаемой поверхности. При такой конденсации температура поверхности стенки Tw должна быть меньше температуры насыщения Ts, то есть Tw [2] :

При плёночной конденсации теплоотдача намного меньше из-за термического сопротивления плёнки (плёнка мешает отводу тепла от пара к стенке). Реализовать капельную конденсацию сложно — несмачиваемые материалы и покрытия (типа фторопласта) сами плохо проводят тепло. А использование добавок — гидрофобизаторов (для воды типа масла, керосина) оказалось неэффективным. Поэтому обычно в теплообменных аппаратах имеет место пленочная конденсация. Гидрофобизатор, гидрофобность — от греческих «hydör» — «вода» и «phóbos» — страх. То есть гидрофобный — то же, что водоотталкивающий, несмачиваемый. Такие добавки для произвольных жидкостей называются лиофобизаторами.

Термин «неподвижный пар» в данном случае подразумевает отсутствие существенного вынужденного движения (разумеется, свободно-конвективное движение будет иметь место).

На поверхности стенки образуется плёнка конденсата. Она стекает вниз, при этом её толщина растёт благодаря продолжающейся конденсации (рис. …). Из-за термического сопротивления плёнки температура стенки заметно меньше температуры поверхности плёнки, причём на этой поверхности имеется небольшой скачок температур конденсата и пара (для воды скачок обычно порядка 0,02–0,04 К). Температура пара в объёме несколько выше температуры насыщения.

Сначала плёнка движется стабильно ламинарно — это ламинарный режим. Затем на ней появляются волны (со сравнительно большим шагом, пробегающие по плёнке и собирающие накапливающийся конденсат, так как в более толстом слое в волне скорость движения больше, и такой режим стекания энергетически выгоднее установившегося). Это ламинарно-волновой режим. Далее при большом количестве конденсата режим может стать турбулентным.

На вертикальных трубах картина аналогична случаю вертикальной стенки.

На горизонтальной трубе теплоотдача конденсации выше, чем на вертикальной (из-за меньшей в среднем толщины плёнки). При движущемся паре теплоотдача растёт, особенно при сдуве плёнки.

В случае пучков труб (в частности, в конденсаторах) имеют место особенности:

Интенсификация теплообмена в конденсаторах

Основной путь интенсификации — уменьшать толщину плёнки, удаляя её с поверхности теплообмена. С этой целью на вертикальных трубах устанавливают конденсатоотводные колпачки или закрученные рёбра. Например, колпачки, установленные с шагом 10 см, увеличивают теплообмен в 2÷3 раза. На горизонтальных трубах ставят невысокие рёбра, по которым конденсат быстро стекает. Эффективна подача пара тонкими струйками, разрушающими плёнку (теплообмен увеличивается в 3÷10 раз).

Влияние примеси газов на конденсацию

При содержании в паре даже небольшой примеси неконденсирующихся газов теплоотдача резко уменьшается, так как газ остаётся у стенки после конденсации пара и, накапливаясь, препятствует продвижению пара к стенке. Так, при содержании в паре 1 % воздуха теплоотдача снижается в 2,5 раза, 2 % — более чем в 3 раза.

При движении пара это влияние много меньше, но всё равно в промышленных установках воздух приходится откачивать из конденсаторов (иначе он занимает объём аппарата). И стараются вообще исключить его присутствие в паре.

Так как конденсация — процесс, обратный к кипению, то основная расчётная формула по существу та же, что при кипении:

где G — количество образующегося конденсата (конденсирующегося пара), кг/с;

Q — отводимый от стенки тепловой поток, Вт;

γ — теплота фазового перехода, Дж/кг.

Эта формула не учитывает теплоту охлаждения пара до температуры насыщения t_s и последующего охлаждения конденсата. Их нетрудно учесть при известных температурах пара на входе и конденсата на выходе. Но, в отличие от случая кипения, здесь сложно оценить даже приближенно величину Q из-за небольшого температурного напора теплопередачи (от пара к теплоносителю, охлаждающему стенку). Формулы для различных случаев конденсации имеются в учебниках и справочниках.