Конденсация пара в жидкость

Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным. При равновесии устанавливается постоянная плотности пара, которая отвечает вполне определенному давлению. Это давление называют упругостью насыщенного пара. Упругость насы-ш,енного пара возрастает с повышением температуры. Состояние насыщенного пара очень неустойчиво. Малейшее изменение условий, в которых он находится, приводит либо к конденсации пара в жидкость, либо к дополнительному парообразованию. [c.33]

Выделение теплоты при взаимодействии различных веществ заставляет признать, что эти вещества еще до реакции в скрытой форме обладали определенной энергией. Такая форма энергии, скрытая в веществах и освобождающаяся при химических, а также при некоторых физических процессах (например, при конденсации пара в жидкость или при кристаллизации жидкости), называется внутренней энергией вещества (см. также 66). [c.166]

Поверхностные пленки на твердых телах. Адсорбция газов на поверхности твердых тел охватывает как явления чисто физической адсорбции, близкой к процессам физической конденсации пара в жидкость, так и явления химической адсорбции. [c.377]

Теплотой конденсации называется количество тепла, выделяющегося при конденсации пара в жидкость при той же температуре. Удельная теплота конденсации равна удельной теплоте парообразования. [c.26]

При конденсации паров в жидкость теплота выделяется. Так, при конденсации паров бензина и охлаждении погона выделяется тепло, равное по количеству теплу, затраченному на нагревание и испарение бензина. На нефтеперегонных установках тепло, выделяющееся при конденсации и охлаждении дистиллятов, используется для подогревания сырья. [c.82]

Дистилляция. Дистилляция, или перегонка, основана на превращении жидкости в пар и последующей конденсации пара в жидкость. Перегонкой можно, в принципе, полностью очистить жидкость от нелетучих примесей. Практически этого можно достигнуть, лишь абсолютно исключив перенос вместе с паром мельчайших капелек очищаемой жидкости. Перегонку часто применяют для очистки воды, в частности для опреснения морской воды. [c.21]

В определенных условиях, например при достаточно Ш зкой температуре, адсорбционные силы на поверхности могут вызвать конденсацию пара в жидкость плотностью р. При температурах значительно более низких, чем критическая, в результате конденсации весь адсорбционный объем будет заполнен жидкостью, так что Уж = Умакс. В этом. случае кривая p = f V) на участке, ] соответствующем адсорбционному объему, идет почти параллельно оси абсцисс в связи с малой сжимаемостью жидкости. Далее на границе адсорбционный объем — газовая фаза кри- [c.95]

Выделяющиеся нары фосфора состоят из двухатомных молекул Р=Р, существующих в интервале температур от 1000 до 2000°С. - При температурах ниже 1000 С молекулы Рг комбинируют в Р4 (см. рис. 32, б), которые сохраняются при конденсации паров в жидкость (/кнп = 275 С) и при.ее затвердевании (/ л = 44,1 С). При этом образуется наиболее химически активная (и ядовитая) белая модификация фосфора. 1 [c.263]

Если жидкость находится в закрытом сосуде, то испарившиеся молекулы постепенно накапливаются в газовом слое. Передвигаясь в объеме парообразного слоя и ударяясь о стенки сосуда или о поверхность жидкости, молекулы газовой фазы могут поглотиться жидкостью. Таким образом, осуществляется экзотермический процесс, обратный испарению, — процесс конденсации пара в жидкость. [c.43]

Перегонка. Перегонка, или дистилляция, основана на превращении жидкости в пар с последующей конденсацией пара в жидкость. Этим методом отделяют жидкость от растворенных в ней твердых веществ или менее летучих жидкостей. Так, например, с помощью перегонки очищают природную воду от солей, которые в ней содержатся. В результате получается дистиллированная во- [c.40]

Явления когезии и адгезии, конденсация пара в жидкость, смачивание твердых тел жидкостями и многие другие простые свойства вещества - все указывало на наличие сил притяжения, во много раз более сильных, чем гравитация, но действующих только на очень малых расстояниях между молекулами. Как говорил Лаплас, единственное вытекающее из наблюдаемых явлений условие, налагаемое [c.581]

В модели двумерного раствора переход —О представляет собой просто переход от разбавленной фазы, содержащей избыток воды, к фазе, обогащенной поверхностно-активным веществом, т. е. переход между взаимно насыщенными фазами в системе, характеризующейся определенным интервалом растворимости. В этом случае, по-видимому, все же удобнее рассматривать картину двумерной конденсации пара в жидкость, особенно в связи с тем, что в ней интуитивно предполагается возможность использования модифицированного уравнения Клапейрона [c.114]

Если ЖИДКОСТЬ находится в закрытом сосуде (см. рис. 63,6), то испарившимся молекулам некуда вылететь из него, и они посте" пенно 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 промежуток 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 р а в н о в е-с и я. [c.168]

Рассмотренные случаи физической адсорбции сопровождаются главным образом уменьшением энтропии, т. е. самопроизвольное протекание адсорбционного процесса обусловлено в основном энергией взаимодействия молекул адсорбата с поверхностью адсорбента. Однако известен ряд случаев, когда энергетическая составляющая адсорбции" мала. Так, например, адсорбция полярных молекул воды на аполярной поверхности древесного угля не сопровождается образованием прочной связи, вследствие чего теплота адсорбции меньше теплоты конденсации пара в жидкость. Тем не менее адсорбция происходит и причина этого — доминирующее влияние разности энтропии. [c.30]

Как уже упоминалось, физическая адсорбция по своей природе и механизму аналогична конденсации пара в жидкость. Данный тип адсорбции обусловлен физическими силами притяжения, соизмеримыми с силами, вызывающими сжижение газов, паров, отклонение реальных газов от закона идеальных газов и т. д. Наоборот, химическая адсорбция, в чем ее и отличие, сопровождается переносом электронов между адсорбентом и адсорбатом, т. е. происходит за счет валентных сил, которыми всегда обладает любая поверхность в силу ее ненасыщенности. Естественно, что между этими крайними случаями межатомного и молекулярного взаимодействий возможны разнообразные переходные формы, например, специфическая физическая адсорбция или обратимая, слабая хемосорбция. [c.31]

Явление капиллярной конденсации не следует смешивать с физической адсорбцией, отличительной особенностью которой является специфическое взаимодействие поверхностных сил между молекулами адсорбата и адсорбента. Теория же капиллярной конденсации основывается на действии сил притяжения молекул пара к поверхности вогнутого мениска. Энергия такого притяжения по величине равна теплоте конденсации пара в жидкость. [c.96]

При появлении новой или исчезновении имеющейся фазы может происходить остановка или излом на кривой, изображающей зависимость изучаемого свойства от выбранного параметра равновесия. Например, при изотермическом сжатии пара давление Р обнаруживает хорошо известную зависимость от объема V. Эта- зависимость наблюдается до тех пор, пока не будет достигнуто состояние насыщенного пара. При конденсации пара в жидкость давление в новой, уже двухфазной, системе перестает зависеть от объема и на кривой Р = Р(У) появляется остановка — горизонтальный участок изотермы. [c.144]

Разумеется, что процесс аккумуляции теплоты фазового превращения (или точнее ее отвод) при конденсации пара в твердое состояние имеет тот же физический смысл, что и при конденсации в жидкость. Такой случай можно сравнить с процессом конденсации пара в жидкость в присутствии неконденсирующегося газа, когда определяющим параметром процесса служит не коэффициент теплоотдачи от пара к стенке, а скорость диффузии пара через слой неконденсирующегося газа [8]. Точно так же при работе сублимационного конденсатора определяющим является не коэффициент теплоотдачи а, а скорость прохода пара из сублиматора в конденсатор, которая обусловливается разностью давлений, создаваемой сублимационным конденсатором, и пропускной способностью вакуумных коммуникаций. [c.113]

Конденсация в твердое состояние в присутствии неконденсирующихся газов принципиально отличается от конденсации пара в жидкость с примесью неконденсирующихся газов. Исследование этого вопроса в условиях конденсации в твердое состояние в вакууме осложняется еще и тем, что здесь мы имеем дело с нестационарным процессом образования новой фазы. Физические и геометрические параметры образующегося в вакууме конденсата непрерывно изменяются во времени, тогда как при конденсации пара в жидкость они при определенных условиях остаются постоянными благодаря непрерывному стеканию образующейся жидкости с поверхности конденсации. В этом случае [c.155]

Все исследования процессов конденсации свидетельствуют о том, что интенсивность конденсации пара в твердое состояние (и не только в твердое) зависит от динамического состояния неконденсирующегося газа. Но рост скорости конденсации пара на поверхности при вынужденном движении газовых примесей не может продолжаться беспредельно. При конденсации чистого пара верхней границей образования льда служит тройная точка. Если давление пара на входе в конденсатор достигает значения 4,6. мм рт. ст., то конденсация пара в лед практически отсутствует, происходит конденсация пара в жидкость. Оказывается, что при конденсации пара в пространстве, где имеет место направленное движение газовых примесей, увеличение скорости конденсации также может быть ограничено появлением жидкой фазы в объеме конденсатора. [c.165]

Область конденсации пара в жидкость в рассматриваемых условиях создается, по-видимому, благодаря тому, что неконденсирующийся газ в своем сложном движении образует в объеме конденсатора очаги с парциальным давлением пара, достаточным для его конденсации в каплеобразное (жидкое) состояние при парциальном давлении пара ниже 4,6 мм рт. ст. [c.165]

Однако межмолекулярные силы существенно отличаются от химических. Если последние характеризуются насыщенностью, большими энергетическими эффектами и специфичностью, то силы Ван-дер-Ваальса, проявляющиеся на значительно больших расстояниях, характеризуются отсутствием насыщаемости, специфичности и небольшими энергиями. Так, количество теплоты, выделяемое при конденсации пара в жидкость и характеризующее энергию взаимодействия между молекулами пара, [c.170]

Изобразите на рис. 163 энергетическую диаграмму процесса перевода газообразной воды в жидкую (конденсация пара в жидкость). [c.326]

Конденсация пара в жидкость фазовая диаграмма. Конденсацию пара в жидкость или кристалл можно рассмотреть с помощью р-Г-диаграммы (рис. 1.3), [c.16]

В этой главе мы рассматривали теорию конденсации пара в жидкость. В следующей главе теория будет распространена на образование кристаллов из пара и жидкости. [c.67]

Фольмер и Флуд получили экспериментальные результаты по конденсации водяных паров при разных температурах, а также ряда органических жидкостей с помощью камеры Вильсона, где конденсация пара в жидкость достигается адиабатическим расширением. Определенная ими критическая степень пересыщения, необходимая для конденсации в камере Вильсона, сравнивается в табл. П.З с величиной, рассчитанной по уравнению (11.59). В уравнение введена величина / = 1, выбранная по той причине, что она дает правильные результаты для конденсации паров воды при 261° К. Степень согласия расчетных и экспериментальных величин очень высокая, и требуется строгое выяснение справедливости использования уравнения (П.59), совместно с предположением / = 1, для расчета критического пересыщения. [c.70]

Переход от газообразной к сплошной плёнке. Двухмерная конденсация. Для некоторых высокомолекулярных алифатических соединений наблюдаются явления перехода между состояниями газообразной и сплошной плёнки, представляющие полную аналогию с конденсацией паров в жидкость в трёхмерном пространстве. Однако, для наблюдения перехода газообразной плёнки в сплошную требуется весьма чувствительная динамометрическая аппаратура. [c.65]

Когда чистая жидкость В находится в равновесии со своим паром, свободная энергия жидкого и парообразного вещества В должна быть одинаковой. Испарение и конденсация происходят с одинаковой скоростью. Если к жидкости добавляется небольшое количество нелет чего растворенного вещества А, свободная энергия или способность к испарению вещества В в растворе понижается, поскольку некоторая часть молекул раствора, достигающая поверхности раздела жидкости и газа, относится к веществу А, а не к В. Однако обратная тенденция, конденсация пара в жидкость, остается неизменной, потому что в паровой фазе отсутствуют молекулы типа А, которые могли бы помещать молекулам типа В конденсироваться. При постоянной температуре частота, с которой молекула жидкости достигает поверхности с достаточной кинетической энергией, чтобы перейти в паровую фазу, одинакова в чистом веществе Вив растворе, если считать, что раствор обладает идеальными свойствами (рис. 18-11). Однако предполагается, что растворенное вещество А является нелетучим. Поэтому не все молекулы, достигающие поверхности с указанной энергией, могут на самом деле покинуть жидкость. Если 1% молекул в растворе принадлежит к типу А, то давление пара В составит лишь 99% давления пара чистого вещества В. Это утверждение основано на законе Рауля [c.139]

Рис. 47. Изменение удельного теплового потока и коэффициента теплоотдачи при кипении жидкости в бассейне в зависимости от разности температур стенки и жидкости А — свободная конвекция некипящей жидкости В — пузырьковое кипение с конденсацией пара в жидкости В — пузырьковое кипение, пузырьки поднимаются на поверхность Г — неустановившееся пленочное кртеяие, переход к сплошной пленке Д — пленочное кипение

ИзучеЕ1ие эффектов ассоциации одноименных (пар-твердый конденсат) или разноименных (пар-газ) молекул привело к получению соответствующих зависимостей, Показано, что при конденсации пара в жидкость из парогазовых смесей скорость конденсации резко уменьшается с повышением содержания газа. Рассмотрение процесса конденсации во всей его сложности с учетом молекулярных взаимодействий дает возможность выявить особенности конденсации как в жидкое, так и твердое состояние. Общим является то, что обмен энергией между частицами в объеме и на поверхности происходит в состоянии ассоциации. Можно предположить, что фазовые превращения, например пар-жидкий конденсат, будут растянуты во времени, так как некоторое повышение температуры смеси при конденсации может привести к разрушению только образовавшихся кристаллических решеток за счет собственной энергии фазового превращения. У определенной части молекул кинетическая энергия может становиться больше потенциальной энергии взаимодействия, и эта часть молекул вновь испаряется с поверхности конденсации. В этих случаях процесс теплообмена по физической сущности представляет собой обмен энергией между частицами, находящимися в различном энергетическом состоянии. Такой обмен энергией между частицами обычно называют переносом тепла. При конвективном теплообмене поток тепла вызывается наличием градиента температуры. Однако даже при отсутствии температурного градиента за счет хаотического теплового движения молекул среды непрерывно происходит хаотический перенос тепла. [c.100]

Межмолекулярное взаимодействие имеет электрическую природу оно отличается от химического тем, что проявляется на значительно. больших расстояниях и характеризуется отсутствием насыщаемости и специфичности, небольшими энергиями. Для оценки величин последних укажем, что теплота конденсации пара в жидкость, характеризующая энергию взаиАюдействия между молекулами пара, сравнительно невелика (например, для Н1 около 5 ккал/моль). Такого же порядка энергия межмолекулярных сил в жидкости. Энергия же химического взаимодействия значительно больше (так, энергия связи Н—I превышает 70 ккал/моль). [c.240]

В определенных условиях, например при достаточно низкой температуре, адсорбционные силы на поверхности могут вызвать конденсацию пара в жидкость плотностью рж. При температурах значительно более низких, чем критическая, в peзyльтate конденсации весь адсорбционный объем будет заполнен жидкостью, так что У = Умакс- В этом. случае кривая р = /(1/) на участке, соответствующем адсорбционному объему, идет почти параллельно оси абсцисс в связи с малой сжимаемостью жидкости. Далее на границе адсорбционный объем—газовая фаза кри- 1 - вая резко опускается вниз и плот- Рис. IV, 7. Типичн ый вид ха-ность адсорбтива достигает значения рактеристической кривой, плотности газовой фазы ро. [c.95]

Изложенные выводы в общем следует считать правильными, однако противопоставление заранее заданной неоднородности поверхности и существования отталкивательных сил кажется не всегда столь однозначным, как это представлялось ранее. К такому результату привело в первую очередь изучение системы палладий—водород. Как известно, палладий хорошо растворяет водород, причем количество поглощенного водорода доходит почти до атома водорода на атом палладия. Мы имеем здесь дело не с поверхностной адсорбцией, а с объемным растворением, сопровождающимся изменением параметров решетки палладия. Процесс растворения водорода в палладии обладает многими интересными особенностями. При малых количествах введенного водорода растворимость пропорциональна квадратному корню из давления, что указывает на растворение в виде атомов. Когда давление водорода увеличивается, наступает явление, аналогичное явлению конденсации паров в жидкость. В определенном интервале содержаний водорода устанавливается двухфазное равновесие между бедной водородом а-фазой и богатой водородом р-фазой, в которой содержание водорода при комнатной температуре составляет около 0.6 атома Н на атом Рс1. При переходе от а-фазы к равновесной р-фазе давление водорода сохраняет постоянное значение. Формальная теория этого процесса дана Лэчером . Система палладий—водород может быть изучена электрохимическим методом, посредством спя тия кривых зависимости потенциала от пропущенного количества электричества, аналогично кривым заряжения, полученным для платинового электрода. Такого рода измерения проводились Аладжаловой в Физикохимическом институте им. Карпова и Федоровой в МГУ . Типичная кривая заряжения изображена на рис. 2. Двухфазная область на этой кривой изображается площадкой ВС. При прямом и обратном ходе поляризации [c.87]

Все исследования, проводивщиеся по конденсации пара в жидкое состояние, достаточно убедительно показали, что при конденсации пара в жидкость в присутствии неконденсирующегося газа интенсивность процесса резко падает по сравнению с конденсацией чистого пара. При наличии неконденсирующихся газов в паре скорость конденсации пара в жидкое состояние определяется, как утверждают многочисленные исследователи, скоростью диффузии пара к поверхности, где происходит конденсация, через образующийся у этой поверхности слой неконденсирующихся газов. Это происходит потому, что на холодной стенке конденсируется только пар, а воздух остается. При отсутствии конвек-. ции с течением времени воздух скопляется около стенки и оказывает значительное препятствие продвижению пара к стенке (М. А. Михеев). Экспериментально показано, что величина коэффициента теплоотдачи а в сильной степени зависит от содержания воздуха в паре увеличение содержания воздуха в паре на 1 % может при определенных условиях привести к снижению коэффициента теплоотдачи на 60%. Аналогичное влияние на процесс конденсации пара в жидкость оказывают и другие неконденсирующиеся при данной температуре газы. В общем виде вопрос о скорости конденсации пара из парогазовой смеси был разрешен классической диффузионной теорией Стефана. Полный поток конденсирующегося пара выражается уравнением Стефана [c.155]

Нагревание острым паром. Наиболее простым способом нагревания является нагревание остр ы м паром. При таком способе нагревания пар впускается непосредственно в нагреваемую жидкость. Этот пар конденсируется и отдает нагреваемой жидкости свое тепло, а образующийся конденсат смешивается с жидкостью. В этом случае совершенно безразлично, какое давление пар имел ранйпе, так как ов всегда теряет его во время конденсации при прохождении через жидкость. В подводящей пар трубе мог бы возникнуть почти абсолютный вакуум благодаря быстрой конденсации пара в жидкости на выходе из трубы, если бы пар не содержал всегда немного воздуха. Поскольку же пар всегда содержит воздух, в трубе наблюдается только падение давления. Жидкость за счет теплоты, выделяющейся при конденсации пара, постепенно нагревается и достигает температуры насыщенного пара при давлении, равном давлению в аппарате. Если же аппарат работает при атмосферном давлении, температура жидкости, независимо от температуры пара, не будет превышать температуры кипения. [c.241]

КАПИЛЛЯРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ — конденсацип пара в жидкость в порах при давлениях р, меньших нормального давления насыщенного пара Ps, происходит наряду с адсорбцией и завершает сорбцию в пористых телах. В случае тонкопористых адсорбентов молекулярные сита, топкопористые. силикагели, алюмогели, активные угли, цеолиты и т. п.) поры заполняются сильно адсорбирующимся веществом уже при низких относительных давлениях пара p/ps-У крупнопористых адсорбентов (силикагели, алюмосиликагели и др.) при адсорбции на стенках пор образуется адсорбционная пленка (моно- и полимолеку-лярная), поверхность к-рой в сужениях пор вогнута. Давление насыщенного пара над вогнутыми менисками жидкости меньше р , поэтому над вогнутыми поверхностями адсорбционной пленки в порах конденсация пара в жидкость начинается при р/р <. I. [c.205]

Рис. 1.3. Диаграмма давление — температура , иллюстрирующая конденсацию пара в жидкость [Goulson, Ri hardson, 1955]. Заштрихована метастабильная область.

Образование кристаллов из жидкой или газовой фазы во многом напоминает конденсацию пара в жидкость. Здесь также имеется метастабильная область, примыкающая к кривой равновесия, где не происходит спонтанного зародышеобразования, но где уже имеющиеся кристаллы могут расти. При более высоких пересыщениях может происходить спонтанное зародышеобразование, но и здесь более легко оно протекает в присутствии посторонних твердых частиц, например пылинок. В отсутствии пылинок для зародышеоб-разовапия требуются гораздо более высокие пересыщения. [c.37]

Межмолекулярное взаимодействие имеет электрическую природу оно отличается от химического тем, что проявляется на значительно больших расстояниях и характеризуется отсутствием насыщаемости и специфичности, небольшими энергиями. Для оценки величин последних укажем, что теплота конденсации пара в жидкость, характеризующая энергию взаимодействия между 1молекулами пара, аравнительно невелика (например, для Н1 около 5 ккал моль). Такого же порядка энергия межмолекуляр- [c.245]

На основании исследований кинетики процесса кристаллизации тонких пленок [Л. 8—11] было установлено существование двух различных механизмов конденсации металлов и сплавов пар—кристалл , т. е. конденсация из парообразного состояния непосредственно в кристаллическое и пар—жидкость , т. е. конденсация пара в жидкость, которая может остаться в переохлажденном аморфном состоянии или закристаллизироваться. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология