Конденсация на поверхности жидкости

При испарении жидкости в замкнутом сосуде одновременно идет противоположный испарению процесс конденсации. Чем выше давление паров над жидкостью, тем интенсивнее процесс конденсации. При достижении некоторого давления наступает динамическое равновесие число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость. Такое давление называется давлением насыщенного пара. Оно сильно зависит от температуры (рис. 6). Как видно из приведенного графика, давление насыщенных паров топлив более значительно меняется при высоких температурах. [c.23]

Часть молекул, оторвавшихся от поверхности жидкости, впоследствии снова конденсируется, другая же часть остается в газообразной фазе. Таким образом, на поверхности жидкости всегда происходят одновременно два процесса испарение и конденсация. Если эти процессы происходят в замкнутом пространстве, то, в конце концов, скорости испарения и конденсации выравниваются, и между жидкой и газообразной фазами наступает состояние динамического равновесия. Давление, которое молекулы пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, оказывают па стенки сосуда и па поверхность жидкости, называется давлением насыщенного пара жидкости. Давление пара является функцией кинетической энергии молекул и числа их в единице объема (т. е. плотности) и выражается основной формулой кинетической теории газов [c.166]

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, а в частном случае, когда парообразование происходит только с поверхности жидкости, процесс называется испарением. Аналогичный переход из твердого состояния в газообразное принято называть возгонкой или сублимацией. Обратные процессы перехода называются сжижением при переходе газа в жидкое состояние и десублимацией — при переходе его в твердое состояние. В обоих случаях их называют также конденсацией пара. (В соответствии с этим твердое и жидкое состояния часто объединяют общим термином конденсированные состояний.) Переход из твердого состояния в жидкое называется плавлением, а обратный процесс — отвердеванием (или замерзанием, если оно происходит при невысокой температуре). Переход из одной модификации твердого состояния в другую называется полиморфным превращением или просто переходом. [c.91]

Капиллярная конденсация влаги обусловлена тем, что упругость паров над поверхностью жидкости зависит от кривизны мениска. Если сравнить давление насыщенных паров над плос кой, выпуклой и вогнутой поверхностями воды, то оказывается,, что наибольшим оно будет над выпуклой поверхностью, а наименьшим — над вогнутой поверхностью. В случае вогнутого мениска упругость насыщенного водяного пара над ним значительно отличается от упругости паров воды над плоской поверхностью, Так, на воздухе при 15° С и давлении 0,1 Мн м упругость-насыщенного пара над плоской поверхностью равна 1,7 и [c.174]

Теплообменники из кубических блоков, помещенных в чугунный кожух, более компактны, чем перекрестноточные. Отверстия в графитовых блоках таких теплообменников не просверливаются, а фрезеруются в отдельных элементах блока. После их склеивания и пропитки получается очень прочный блок. Теплообменники выпускаются с поверхностью теплопередачи 0,92—37 м . Они применяются при давлении до 7 кгс/см и температуре до 170° С, а в случае охлаждения или конденсации горячей жидкости — до 200° С. [c.113]

При молекулярной дистилляции не происходит кипения жидкости. Этот процесс можно определить как молекулярное испарение . Равновесное состояние между жидкостью и ее паром постоянно нарушается из-за конденсации. При этом должно устанавливаться новое равновесие, т. е. новые молекулы должны испариться с поверхности жидкости. Таким образом, молекулярная дистилляция является ярким примером прямоточной дистилляции, которую также можно назвать однократным испарением [141]. [c.280]

Общепринятым и наиболее характерным признаком для классификации теплообменных аппаратов является их назначение нагрев, охлаждение, конденсация, испарение жидкостей, газов или нх смесей. При более подробной классификации учитываются также способ передачи тепла от одной среды к другой, конструктивные особенности аппаратов и пр. В зависимости от способа передачи теплоты теплообменники делятся на аппараты смешения, в которых процесс обмена происходит при непосредственном контакте сред, и на поверхностные аппараты, в которых передача осуществляется с использованием тепловоспринимающих и теплоотдающих поверхностей. [c.342]

По характеру образования жидкой фазы на твердой поверхности охлаждения различают три вида конденсации пара пленочную, капельную и смешанную. Пленочная конденсация имеет место на поверхностях, хорошо смачиваемых конденсатом данного вещества, а также на слабо смачиваемых поверхностях при интенсивной конденсации. При пленочной конденсации жидкость сразу же растекается по всей поверхности и образует сплошную пленку, которая под действием сил тяжести и трения со стороны движущегося пара непрерывно стекает с поверхности и все время пополняется новыми порциями конденсата. Условия смачиваемости поверхности жидкостью определяются соотношением сил поверхностного натяжения на краях капли, как показано на рис. 4.2. Если Ог-ж означает силу поверхностного натяжения на границе между жидкостью и ее паром, а сгт-ж и аг-т — силы поверхностного натяжения на границах между твердой стенкой и жидкостью или паром, то условие равновесия указанных сил выражается соотношением [c.118]

Е. Сопротивление на границе раздела (молекулярнокинетическое). Молекулярно-кинетические эффекты при конденсации могут привести к дополнительному небольшому падению температуры в газовой фазе. Это падение температуры происходит в пределах нескольких средних длин свободного пробега молекул поверхности жидкости и может быть выражено через эффективный коэффициент теплоотдачи на границе раздела следующим образом [58] [c.349]

В. Испарение. Фазовое превращение при плоской границе раздела можно рассматривать с точки зрения кинетической теории как результат различия между двумя молекулярными потоками — скоростью поступления молекул из парового пространства к границе раздела и скоростью вылета молекул от поверхности жидкости в объем пара. При испарении скорость вылета превышает скорость поступления, при конденсации имеет место обратная ситуация, при равновесии обе скорости равны. При этом результирующий поток т равен [c.364]

Испарение может происходить с поверхности жидкости и в ее объеме, последнее называют кипением. Процесс испарения интенсифицируется с повышением температуры и понижением давления. Для отрыва молекул от жидкой фазы и перехода их в паровую или газовую необходимо затратить эне )гию, называемую скрытой теплотой испарения. Теплота испарения по своей величине равна теплоте конденсации и зависит от температуры и давления процесса, уменьшаясь с приближением их к критическим величинам. При испарении в адиабатических условиях тепло отбирается от испаряющейся жидкости, вследствие чего происходит ее охлаждение. Испарение в закрытой емкости происходит до тех пор, пока насыщенные пары вещества не заполнят пространство над жидкостью. [c.83]

Такие смеси разделяют, создавая весьма высокий вакуум над поверхностью жидкости, соответствующий остаточному давлению 10 — 10" мм рт. ст. В условиях высокого вакуума с уменьшением плотности газа возрастает длина свободного пробега молекул и при достаточно малом остаточном давлении она может стать больше расстояния между поверхностями испарения и конденсации. Прн этом большая часть молекул, отрывающихся с поверхности испарения, попадает на поверхность конденсации и не возвращается с этой поверхности. Процесс осуществляется при наличии близкорасположенных поверхностей испарения и конденсации. [c.515]

Пусть изменения объема в газовой фазе происходят за счет гетерогенных процессов испарения с поверхности жидкости, конденсации на поверхности, гетерогенного горения. Тогда величины диффузионных потоков в газовой среде должны быть согласованы с условиями на поверхности. При испарении, например, у поверхности непрерывно появляются новые объемы в газовой фазе (новые объемы пара), при конденсации происходит обратный процесс. При химической реакции на поверхности потоки исходных веществ (к поверхности) и потоки продуктов реакции (от поверхности) связаны стехиометрией реакции. Вдобавок во всех упомянутых случаях инертные (не участвующие в процессе) компоненты не должны перемещаться в направлении, нормальном к поверхности, на которой протекает процесс. В этом направлении общее давление Р сохраняется неизменным. Величина общего давления может меняться только за счет аэродинамических сопротивлений (вязких и инерционных сил). Эти сопротивления при возникновении стефановского потока обычно пренебрежимо малы и не могут привести к сколько-нибудь заметному изменению общего давления. [c.74]

Общее количество пара, затраченное нри слипе жидкости из резервуара, определяется как сумма масс пара, затраченных па наддув (би), иа заполнение объема, ранее занятого жидкостью (Оп), на конденсацию па поверхности жидкости и на стенках резервуаров (0 ,), т. е. [c.113]

Расход газа вследствие конденсации иа поверхности жидкости найдем ио уравнению 3. 11 [c.124]

Расход газа вследствие конденсации на поверхности жидкости [c.127]

Чтобы выяснить возможность конденсации пара на поверхности жидкой пленки адсорбата в порах, следует найти зависимость давления пара от кривизны поверхности жидкости. Пусть фаза I, в которой лежат центры кривизны, газообразна, а фаза П — жидкая пленка. Тогда разность гидростатических давлений в фазах 1 и П равна [c.105]

Средняя кинетическая энергия молекул жидкости слишком мала, чтобы все они могли преодолеть силы внутреннего давления и распространиться равномерно по всей емкости, как это было с молекулами газа. Но, согласно закону распределения Максвелла, в жидкости всегда присутствует некоторое число молекул с большой энергией ( горячие молекулы), которые способны преодолеть силы внутреннего давления и покинуть объем жидкости — вырваться в пространство над ее поверхностью, т. е. испариться. В то же время в паре над поверхностью жидкости присутствуют молекулы с небольшой энергией ( холодные молекулы), которые захватываются жидкостью — происходит конденсация. [c.27]

Адсорбция на пористых адсорбентах — процесс более сложный по сравнению с адсорбцией непористыми телами. В порах твердого тела возможна конденсация паров при давлениях меньших, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью р. . Этот процесс, получивший название капиллярной конденсации, объясняется известной зависимостью упругости насыщенного пара от кривизны поверхности жидкости (Кельвин) [c.43]

Очистку веществ, не выдерживающих длительного кипячения при остаточном давлении (1 — 1,5)-10 Па, иногда осуществляют дистилляцией и в высоком вакууме, которую обычно называют молекулярной дистилляцией. При молекулярной дистилляции (рис. 23) равновесие между жидкостью и паром отсутствует. Установлению равновесия между жидкостью и испарившимися молекулами мешает конденсация последних. Можно считать, что в идеальном случае молекулы испаряющейся жидкости проходят расстояние от поверхности жидкости до поверхности конденсатора без столкновения друг с другом или с молекулами остаточных газов (вследствие столкновения они могут не попасть в конденсатор) и полностью конденсируются кон- [c.101]

Обозначим через г радиус сферической поверхности раздела фаз (радиус капли), через ро — давление насыщенного пара над плоской (г = чз), а через р — над выпуклой поверхностью. Перенесем некоторое количество жидкости dm с плоской поверхности жидкости в каплю радиуса г путем обратимого изотермического испарения при давлении ро, обратимого сжатия пара ОТ ДО В после 3 уюШ ей обратимой изотермической конденсации при р. Поскольку работа испарения и работа конденсации в этих условиях равны и противоположны по знаку, то общая работа переноса dW , совершаемая над системой, оказывается работой сжатия пара [c.193]

Скорость обратного процесса — конденсации конд ПрОПОр циональна площади поверхности жидкости 5, доступной для перехода молекул из газовой фазы в жидкую, и числу молекул, в некотором объеме газовой фазы над поверхностью жидкости, т. е. пропорциональна парциальному давлению пара жидкости Ра [c.96]

Таким образом, скорость конденсации с повышением температуры возрастает пропорционально корню квадратному из температуры, т. е. значительно медленнее, чем скорость испарения. Поэтому с повышением температуры сильно возрастает плотность газовой фазы, а следовательно, и давление пара. Согласно правилу фаз система с одним компонентом и двумя сосуществующими фазами имеет только одну степень свободы. Давление пара над плоской поверхностью стабильного химического вещества определяется только температурой и не зависит от количества взятой жидкО Сти (твердого тела), от количества пара и от наличия и концентрации воздуха или другого газа, инертного по отношению к другому пару. На давление пара, помимо температуры, оказывает влияние также форма (кривизна) поверхности жидкости (твердого тела) и наличие на нем электрического заряда. Термодинамика равновесных фазовых переходов приводит к уравнению Клапейрона — Клаузиуса (для плоской поверхности) [c.156]

Совершенно аналогично конденсация пара над плоской поверхностью жидкости должна начаться при такой температуре, при которой р°, определяемое соотнощением (12.42), становится равным давлению пара. Но при этой температуре, согласно (17.8), давление [c.311]

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называют парообразованием (в частном случае испарением, если парообразование происходит только с поверхности жидкости). Аналогичный переход из твердого состояния в парообразное называется сублимацией. Процесс перехода газа в жидкое или твердое состояние называется конденсацией. В соответствии с этим твердое и жидкое состояние обычно объединяют общим термином конденсированных состояний. Переход из твердого состояния в жидкое называется плавлением, а обратный процесс — затвердеванием. [c.34]

Давление пара над вогнутой поверхностью жидкости в капилляре меньше, чем над плоской, что приводит к конденсации жидкости (в капилляре) при более низкой температуре, чем над плос- [c.120]

Несколько большую информацию о гигроскопичности вещества, чем значения гигроскопической точки, дает изотерма сорбции им влаги из воздуха. Общий вид ее для водорастворимого вещества показан на рнс. 11.1. Участок кривой / соответствует той части изо--термы, которая характеризует адсорбцию влаги из воздуха с относительной влажностью меньшей гигроскопической точки насыщенного раствора фн- Здесь поглощение влаги идет за счет капиллярной конденсации водяного пара, равновесное давление которого над вогнутой поверхностью жидкости в капиллярах меньше давления над плоской поверхностью жидкости. Вертикальный участок II отвечает образованию насыщенного раствора при контакте с воздухом, относительная влажность которого несколько превышает значение ф . При достаточно длительном контакте все твердое вещество перейдет в раствор. Участок III соответствует адсорбции воды из воздуха раствором. При контакте с воздухом, насыщенным влагой (ф = = 100%), как уже отмечалось выше, в равновесии с ним будет бесконечно разбавленный раствор. [c.275]

В ряде случаев поглощение одного вещества другим пе огра-ничииается поверхностным слоем, а происходит во всем объеме сорбента. Такое поглощение называют абсорбцией. Примером процесса абсорбции является растворение га ,ов в жидкостях. Поглощение одного вещества другим, сопровождающееся химическими реакциями, называют х е м о с о р б ц и е и. Так, поглощение аммиака или хлористого водорода водой, поглощение влаги и кис-лорода металлами с образованием оксидов и гидроксидов, поглощение диоксида углерода оксидом кальция — примеры хемосорб-циоиных процессов. Капиллярная конденсация состоит в ожижении паров в микропористых сорбентах. Она происходит вследствие того, что давление паров над вогнутым мениском ясид-кости в смачиваемых ею узких капиллярах меньше, чем давление насыщенного пара над [1лоской поверхностью жидкости при той же температуре. [c.320]

Метод капиллярной конденсации. Метод основан на том, что давление над плоской поверхностью жидкости выше, чем над вогнутой, каковой всегда является поверхность мениска над смачивающей жидкостью в капилляре. Соотношение между радиусами кривизны мениска П (его принимают равным радиусу капилляра) и давлением насыщенного пара над мениском описывается уравнием Томпсона [c.95]

Если жидкость находится в закрытом сосуде (см. рис. 63,6), то испарившимся молекулам, некуда вылететь из него, и они постепенно накапливаются в газовом слое. Для большей простоты обратимся к случаю, когда в сосуде отсутствует воздух или. другие посторонние вещества, т. е. когда испарение происходит в вакуум. Молекулы пара, передвигаясь в объеме парообразного слоя, ударяются о стенки сосуда или о поверхность жидкости. В последнем случае они могут поглотиться жидкостью, т. е. произойдет процесс, обратный испарению,— процесс конденсации пара в жидкость. Число молекул, поглощенных жидкостью за данный поо-межуток времени, будет, при прочих равных условиях, тем большим, чем больше молекул содержится в единице объема пара. В начальный период испарения, когда концентрация пара мала, процесс конденсации происходит в слабой степени. Но по мере возрастания концентрации пара увеличивается и число конденсирующихся молекул. В результате скорость процесса конденсации постепенно увеличивается и, наконец, становится равной скорости испарения. После этого оба эти процесса протекают уже с одинаковой скоростью и устанавливается состояние равновесия. [c.170]

Ударные повреждения. Столкновение жидких капель с металлической поверхностью может вызвать ее повреждение за счет механизма, аналогичного описанному при рассмотрении кавитации. Как и ранее, скорость жидкости в теплообменнике недостаточно высока для того, чтобы вызвать чисто механическое повреждение, однако если капли обладают коррозионным воздействием, то может воз-никт уть быстрое повреждение ири исчезновении защитных пленок. Наиболее сильный эффект наблюдается на первой стадии конденсации, когда жидкость диспергирована в виде мелких капель, В [17] описан аналогичный случай, когда водяные капли, конденсирующиеся в газе, содержащем СОз, налетали иа трубную доску тенлообмениика из углеродистой стали и разъедали ее со скоростью коррозии металла 40, мм/год. [c.317]

В замкнутом сосуде наряду с испарением жидкости происходит и обратный процесс — конденсация паров в жидкоеть. Молекулы пара, находясь в непрерывном движении, могут сталкиваться друг с другом и со стенками сосуда, могут приближаться к поверхности жидкости и возвращаться в нее. В начале испарения количество молекул, переходящих в пар, больше, чем количество молекул, возвращающихся обратно в жидкость. По мере увеличения количества пара растет и количество молекул, возвращающихся в жидкость. Наконец, установится равновесие сколько дюлёкул будет переходить в единицу времени из жидкости в пар, столько же молекул будет возвращаться из пара в жидкость. Такое равновесие называется подвижным или динамическим. С этого момента количества жидкости и пара остаются неизлюнными. [c.79]

Аэрозоли — дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой. По методам получения они подразделяются на дис-пергациоииые, образующиеся при измельчении и распылении веществ, и на конденсационные, получаемые конденсацией из пересыщенных паров и в результате реакций, протекающих в газовой фазе. По агрегатному состоянию и размерам частиц дисперсной фазы аэрозоли делят на туманы — системы с жидкой дисперсной фазой (размер частиц 10—0,1 мкм), пыли — системы с твердыми частицами размером больше 10 мкм и дымы, размеры твердых частиц которых находятся в пределах 10—0,001 мкм. Туманы имеют частицы правильной сферической формы (результат самопроизвольного уменьшения поверхности жидкости), тогда как пыли и дымы содержат твердые частицы самой разнообразной формы. К типичным аэрозолям относятся туман (НгО) размер частиц— 0,5 мкм топочный дым — 0,1 —100 мкм дождевые облака— 10—100 мкм 2пО (дым)—0,05 мкм Н2504 (туман) — 1 — 10 мкм Р2О5 (дым) — 1 мкм. Частицы высокодисперсных аэрозо- [c.184]

Отвод тепла от пара к жидкости приводит к расходу пара вслйдствпе конденсации его на поверхности жидкости Количество сконденсировавшегося пара зависит от условий теплообмена на границе пар — жидкость. Наименьшее количество тепла будет передано от пара к жидкости теплопроводностью. Однако ири больших скоростях пара, подаваемого в резервуар, и больших степенях заполнения резервуара возможно перемешивание жидкости и, следовательно, увеличение потока тепла, переданного от пара к жидкости. [c.95]

При выдавливапин жидкости пар расходуется главньш образом на наддув и заполнение объэма, ранее занятого жидкостью. Однако при большом времени слива расход napi вследствие конденсации па поверхности жидкости и на стенках резервуара мажет составить от 10 до 35% общего расхода пара. Значительный расход пара па конденсацию происходит при медленном опорожнении резервуара. [c.130]

Расход паров па конденсацию при сопрпкосновонип с поверхностью жидкости находим по уравпепию (3. И) [c.137]

На поверхности конденсированной (жидкой или твердой) фазы всегда происходят процессы перехода молекул из конденсированной фазы в газовую (испарение или возгонка) и из газовой фазы в конденсированную (конденсация). Из жидкости в пар переходят молекулы, которые находятся в поверхностном слое жидкости и обладают кинетической Э51ергией, достаточной для преодоления сил взаимодействия с окрунсающими молекулами. Распределение молекул по энергии зависит только от температуры, поэтому при определенной температуре в поверхностном слое данного вещества долю молекул, имеющих энергию, достаточную для преодоления сил взаимодействия, можно считать постоянной. Следовательно, и скорость перехода молекул из жидкости в пар Wo при данной температуре постоянна. [c.423]

Давление насыщенного пара индивидуальных жидкостей. Одним из важнейших свойств жидкости является давление ее насыщенного пара, характеризующее способность Ж(Идкости к испарению. Тепловое движение молекул ведет к отрыву. их от поверхности жидкости и переходу в газовую фазу. Однако такой отрыв может произойти, если кинетическая энергия молекулы будет больше энергии взаимной связи с молекулами жидкости. Часть молекул, оторвааш ихся от поверхности жидкости, впоследствии снова он-денсируется, другая же часть остается в газообразной фазе. Таким образом, на поверхности жидкости всегда происходит одновременно два процесса испарение й конденсация. Если эти процессы осуществляют в замкнутом пространстве, то скорости иопарекия и конденсации выравниваются, и между жидкой и газообразной фазами наступает состояние динамического равновесия. Давление, которое молекулы пара, находящегося в равяовесии с жидкой фазой, оказывают на стенки сосуда и на поверхность жидкости, называется давлением насыщенного пара (для краткости давление пара жидкости). Давление пара является функцией кинетической энергии молекул и числа их в единице объема (т. е. плотности) и выражается основной формулой кинетической теории газов [c.155]

Процессы I и.У называются конденсацией или более конкретно процесс I называется сжижением, а процес V — десублимацией (или депозицией). Обратные им переходы называются II — парообразованием (или испарением, если парообразование идет только поверхности жидкости) и [c.88]

Процессы I и V называются конденсацией или более конкретно процесс I называется сжижением, а процесс V — десублимацией (или депозицией). Обратные им переходы называются П — парообразованием (или испарением, если парообразование идет только с поверхности жидкости) и VI — возгонкой (или сублимацией ) процесс III — кристаллизацией (иногда — отвердеванием) или замерзанием (для невысоких температур), обратный переход — IV — является плавлением. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология