Nasycená pára a její vlastnosti

Určitě muselo mnoho lidí sledovat snímek o tom, jak stál otevřený kontejner s vodou po nějaké době prázdný. Je-li pokryt víkem, voda neodchází. Důvod je dobře známý - voda se odpařuje. Vysvětlení tohoto jevu je jednoduché: některé molekuly vody mají dostatečně vysokou rychlost pro opuštění kapaliny. Tento proces přechodu kapaliny na plynný stav se nazývá odpařování.

Další proces, jmenovitě přeměna páry na kapalinu, se nazývá kondenzace. Tyto dva procesy, odpařování a kondenzace, pokračují neustále: část vody se odpařuje, některé kondenzují. Pokud je objem nad hladinou vody neomezený, převažuje proces odpařování. Odpařená voda se odstraňuje, například se vyskytuje na povrchu otevřené vody a tekutina se postupně dostává do plynného stavu - páry.

Ale pokud je množství volného prostoru nad kapalinou omezené, vznikne mírně odlišná situace. Odpařená voda nemůže tento objem opustit a nad hladinou vody se vytvoří nasycená pára. Toto je jméno páry ve stavu rovnováhy, když množství odpařené vody a kondenzované páry jsou stejné. Voda neklesá a nepřijde, přichází stav rovnováhy mezi odpařováním a kondenzací.

Nyní víme, jaká je nasycená pára a její vlastnosti, možná, budou pro nás velice zvědavé. Od samého počátku jsme zjistili, že objem volného prostoru nad povrchem kapaliny je omezen. Nad ním se tvořila nasycená pára. A pokud je nyní tento volný objem snížen? Co se stane? V tomto případě je narušena stabilní rovnováha mezi kondenzací a odpařováním. Kondenzační proces začne převažovat, vlhkost se zvýší a pára se sníží.

Tlak par, při kterém je v rovnováze s kapalinou, se nazývá tlak nasycených par. Pokud snížíme objem volného prostoru nad vodou, zvyšuje se tlak par. Důsledkem toho je přechod páry na vodu. Při zvýšení tlaková tekutina zabírá méně prostoru než nasycená pára. Z toho vyplývá další závěr: pokud je teplota konstantní, pak je tlak nasycených par pro libovolný objem stejný.

Existuje další varianta chování páry - objem se sníží nad vodní hladinu a přechod par do kapaliny nedochází. Proto je nad hladinou nenasycená pára. Později, když se objem snižuje při konstantní teplotě, se pára začne přeměňovat na vodu, což znamená, že se vytvořila nasycená pára. Ale nebylo to nic, co bylo podmínkou stanoveno, že se všechno stane při konstantní teplotě. Existuje určitá hodnota, v níž se pára může proměnit v kapalinu.

Tato hodnota se nazývá kritická teplota. Látka zůstává při teplotě nad kritickou teplotou, ale pokud je pod kritickou teplotou, plyn se stává kapalinou. Každá látka má svůj vlastní význam kritická teplota. Stojí za zmínku další dvě vlastnosti páry: mokrá a suchá syrová pára. V mokrém prostředí jsou kapky vody a suchá pára neobsahuje vlhkost.

Tam je také tzv. Přehřátá pára - to je suchá pára s teplotou nad kritickou. V tomto případě se má za to, že v uzavřeném objemu není kapalina a je přítomna pouze pára. Přehřátá pára se používá hlavně ve strojírenství a energetice. Vysoká teplota přehřátá pára umožňuje přepravu pomocí parních trubek a použití parní turbíny. Kvůli nedostatku vody v přehřáté páry se životnost turbíny zvyšuje.

Článek se zabývá nasycenou párou, jejími typy a vlastnostmi a také procesem její tvorby a přeměny na kapalinu.