Наситена пара и нейните свойства

Разбира се, много хора трябваше да гледат картина за това как стои отворен контейнер с вода след известно време е празен. Ако е покрита с капак, водата не изчезва. Причината е добре известна - водата се изпарява. Обяснението за това явление е проста: някои водни молекули имат достатъчно висока скорост, за да напуснат течността. Този процес на преход на течност към газово състояние се нарича изпаряване.

Друг процес, а именно превръщането на парата в течност, се нарича кондензация. Тези два процеса, изпаряване и кондензация, продължават постоянно: някои от водата се изпарява, някои кондензират. Ако обемът над водната повърхност е неограничен, процесът на изпаряване преобладава. Изпарената вода се отстранява, тъй като например тя се появява над повърхността на откритата вода и течността постепенно преминава в газообразно състояние - пара.

Но ако обемът на свободното пространство над течността е ограничен, тогава възниква малко по-различна ситуация. Изпарената вода не може да остави този обем и на повърхността на водата се образува наситена пара. Това е името на пара в състояние на равновесие, когато количеството изпарена вода и кондензираната пара са равни. Водата не намалява и не идва, има състояние на равновесие между изпарението и кондензацията.

Сега знаем какво е наситена пара и нейните имоти, може би, ще бъдат доста любопитни за нас. От самото начало решихме, че обемът на свободното пространство над повърхността на течността е ограничен. Над нея се образуваше наситена пара. И ако сега този свободен обем е намален? Какво ще се случи? В този случай се нарушава устойчивото равновесие между кондензацията и изпарението. Процесът на кондензация ще започне да преобладава, съдържанието на влага ще се увеличи и пара ще намалее.

Налягането на парите, при което е в равновесие с течността, се нарича наситено налягане на парите. Ако намалим количеството свободно пространство над водата, тогава налягането на парите се увеличава. Последствието от това е преходът на пара в вода. С увеличаване течност под налягане заема по-малко пространство от наситената пара. От това следва друго заключение: ако температурата е постоянна, тогава наситеното налягане на парите за всеки обем е същото.

Съществува и друг вариант на поведението на пара - обемът над водната повърхност се намалява и преминаването на парите в течността не се случва. Следователно над повърхността има ненаситени пари. По-късно, когато обемът намалява при постоянна температура, парата започва да се превръща във вода, което означава, че се е образувала наситена пара. Но не беше нищо, че условието беше постановено, че всичко се случва при постоянна температура. Има определена стойност, при която парата може да се превърне в течност.

Тази стойност се нарича критична температура. Веществото остава газ при температура над критичната температура, но ако е под критичната температура, газът става течен. Всяко вещество има собствено значение критична температура. Заслужава да се отбележат още две характеристики на пара: тя може да бъде както мокра, така и суха наситена пара. При мокри има капки вода и сухата пара не съдържа влага.

Съществува и така наречената прегрята пара - суха пара с температура над критичната. В този случай се счита, че в затворения обем няма течност и има само пара. Прегрятата пара се използва предимно в инженерството и енергетиката. Висока температура прегрятата пара позволява да се транспортира посредством парни тръби и да се използва парни турбини. Поради липсата на вода в прегрятата пара, животът на турбината се увеличава.

Статията разглежда какво е наситената пара, нейните видове и свойства, както и процесът на нейното формиране и превръщане в течност.