Температура при конденсации пара на плоской поверхности

Снижение активности катализатора и повышение минимальной температуры может быть вызвано конденсацией водяного пара в порах катализатора. В капиллярах с радиусом до 15—20 A температура конденсации водяного пара на 10—20° С выше температуры конденсации на плоской поверхности. Следовательно, температура катализатора должна быть на 15—20° С выше температуры насыщения очищаемого газа водяными парами. [c.77]

Так, в увлажненных данной жидкостью капиллярах, в которых образуется вогнутый мениск, давление тем меньше, чем уже капилляр. Этот факт следует учитывать при сушке пористых тел, например активированного угля, неглазированного фарфора и т. п. Чтобы из таких тел удалить воду путем испарения, необходимо этот процесс проводить при температуре выше нормальной температуры кипения жидкости. Наоборот, конденсация пара на пористых поверхностях начинается раньше, чем будет достигнута величина давления пара, необходимая для конденсации на плоских поверхностях. [c.21]

Другим фактором, влияющим на давление насыщенного пара, является характер поверхности жидкости, обусловленный действием поверхностного натяжения. Это влияние заключается в изменении давления пара над искривленными поверхностями по сравнению с его давлением над плоской поверхностью. Так, в увлажненных данной жидкостью капиллярах, в которых образуется вогнутый мениск, давление тем меньше, чем уже капилляр. Этот факт следует учитывать при сушке пористых тел, например активированного угля, неглазированного фарфора и т. п. Чтобы из таких тел удалить воду путем испарения, необходимо этот процесс проводить при температуре выше нормальной температуры кипения жидкости. Наоборот, конденсация пара на пористых поверхностях начинается раньше, чем будет достигнута величина давления пара, необходимая для конденсации на плоских поверхностях. [c.21]

Переохлаждение пара ниже температуры конденсации для образования новых мельчайших капелек жидкости (зародышей) необходимо потому, что равновесное давление пара над выпуклой поверхностью мельчайшей сферической капли жидкости (зародыша) выше, чем над плоской поверхностью макроколичества жидкости. При большой кривизне поверхности молекулы слабее удерживаются на поверхности зародыша жидкой капли и легче переходят в парообразную фазу. [c.376]

Особенностью конденсации паров в капиллярах является то, что над вогнутым мениском давление насыщенного пара понижено по сравнению с давлением насыщенного пара над плоской поверхностью при той же температуре. Это известное из физики явление приводит к тому, что в капиллярах пар начинает конден- [c.326]

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]

Из (17.7) следует, что давление насыщенного пара над вогнутой поверхностью ниже, чем над плоской, и при температуре кипения оно будет ниже внешнего давления, т. е. закипание жидкости будет затруднено. Достигнуть равенства р и внешнего давления можно путем перегрева жидкости, поскольку, согласно уравнению Клапейрона— Клаузиуса (12.43), р° растет с увеличением температуры. Например, конденсация воды начинается тогда, когда давление пара превышает в 3—4 раза равновесное значение. давления насыщенного пара над плоской поверхностью. При этом диаметр первых образующихся капель составляет 0,8—0,10 нм. [c.311]

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]

Важной предпосылкой для образования тумана является пересыщение по давлению конденсирующегося пара при охлаждении системы конденсирующийся пар — неконденсирующийся газ ниже температуры конденсации. Степень пересыщения пара оценивают коэффициентом пересыщения [см. уравнение (4.46)], представляющим собою отношение давления Р конденсирующегося пара во всем объеме парогазовой системы или в какой-то его части (если отсутствует равновесие между отдельными частями системы), к давлению Рос (Т) насыщенного пара над плоской поверхностью той же жидкости при заданной температуре [c.112]

Верхней границей коррозии является температура поверхности, равная температуре насыщения паров кислоты. Если речь идет о плоской поверхности, то это — температура, определяемая по номограммам рис. 5.11 и формулам (3.5), (3.6). Если поверхность покрыта пористыми отложениями, конденсация в капиллярах из-за поверхностных эффектов начинается при температуре на 4—6°С выше температуры насыщения. [c.262]

Это явление характерно для паров" веществ и обусловлено наличием у адсорбента мелких пор. В таких порах пары конденсируются при давлениях р, меньших, чем давление насыщенного пара, над плоской поверхностью жидкости при той же температуре — р,. Это становится возможным при условии смачивания жидкостью стенок капилляра и Образования вогнутых менисков (если образовавшаяся жидкость не смачивает поверхность, образуется выпуклый мениск, конденсация пара над которым происходит при давлении, большем давления пара над плоской поверхностью). [c.52]

Капиллярная конденсация — сжижение паров в узких порах адсорбентов при давлениях, меньших давления р насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости при данной температуре. Благодаря К. К. пористые адсорбенты могут поглощать значительные количества вещества из газовой фазы. [c.135]

Отрицательный знак говорит о том, что р будет меньше, чем ро, если краевой угол меньше 90°. Это условие выполняется для большинства, хотя и не для всех систем жидкость—твердое тело. Поэтому при одной и той же температуре давление пара над жидкостью, находящейся в капилляре, меньше этого давления над плоской поверхностью жидкости. Если твердое тело, имеющее цилиндрические поры радиуса г, находится в атмосфере пара, давление которого постепенно увеличивается, то пар должен конденсироваться в жидкость как только его давление р достигнет значения, определяемого уравнением (3.1). И наоборот, если поры уже содержат жидкость, испарение не начнется до тех пор, пока давление пара в системе не упадет до величины р, также определяемой уравнением (3.1), которая меньше величины давления насыщенного пара. Если радиусы у капилляров неодинаковы и если твердое тело находится в атмосфере пара при фиксированном давлении р, то конденсация будет происходить в порах с радиусом, равным или меньшим значения г, рассчитываемого по уравнению Кельвина. [c.158]

Оросительные TOA (рис. 3.47) применяются для охлаждения жидкостей и газов или для конденсации паров при температурах, соответствующих природной воде, поскольку теплоносителем II, воспринимающим теплоту от охлаждаемого вещества, служит вода. Орошающая вода подается сверху и распределяется с помощью оросителя 1 на наружную поверхность прямотрубного плоского змеевика 2. Далее вода тонкой пленкой стекает по наружной поверхности расположенных ниже труб и собирается в нижнем коллекторе 3. [c.304]

Капиллярная конденсация — депрессия температуры замерзания. Вследствие поверхностного натяжения существует некоторая равновесная разница давлений вдоль любой поверхности раздела. Так, давление паров над вогнутой поверхностью жидкости будет меньше, чем над соответствующей плоской поверхностью. Разница давлений может быть вычислена по уравнению [c.278]

При длительном соприкосновении жидкости, находящейся в замкнутом пространстве, с ее паром при данной температуре устанавливается определенное для каждой жидкости равновесное давление пара, называемое давлением насыщенного пара. При этом даже бесконечно малое увеличение давления пара над поверхностью жидкости приводит к конденсации пара на этой поверхности, а бесконечно малое уменьшение давления вызывает испарение жидкости с ее поверхности. Так как давление насыщенного пара над выпуклой поверхностью больше, а над вогнутой меньше, чем над плоской поверхностью, в настоящей работе в качестве исходной величины принято давление насыщенного пара, над плоской поверхностью. [c.12]

Разница в значениях скорости конденсации G при различных температурах очень незначительна. При конденсации пара в жидкость интенсивность теплообмена тем выше, чем больше температурный напор. В условиях конденсации пара в вакууме возрастание температурного напора при определенных условиях практически мало сказывается на увеличении скорости конденсации. Изменение температуры хладагента от —34 до —196° С почти не влияет на величину скорости конденсации. Это говорит о том, что скорость процесса фазового превращения при заданном давлении пара р одинакова, если температура движущейся, границы ниже температуры насыщения при этом давлении. Такие результаты относятся к рассматриваемому диапазону разрежений среды как в условиях внутренней задачи, так и на плоской поверхности. Это означает, что распределение льда на поверхности конденсатора должно быть неодинаковым при различных температурах хладагента. В самом деле, рентгеновские снимки, приведенные на фиг. 31, показывают, что распределение конденсата определенным образом зависит от температуры хладагента. Теплота фазового превращения при = —196° С будет быстрее отводиться от поверхности конденсации, а при = —34° С этот отвод замедлен и фронт конденсации смещается по направлению к выходу из конденсатора. [c.62]

Опыты показали, что изменение температуры поступающего пара от 10 до 100° С при конденсации на цилиндрической поверхности не оказывало никакого влияния на скорость конденсации. Такие опыты были проведены также на плоском экране, где возможно было осуществлять подогрев пара непосредственно у входа в конденсатор после регулирующего вентиля. При изучении вопроса о влиянии температуры конденсирующегося пара на скорость конденсации на плоском экране проводились испытания при давлении пара р = 0,3 и 0,7 мм рт. ст. в диапазоне температур поступающего пара от 25 до 135° С. На фиг. 32 показаны характеристики скорости конденсации водяного пара в твердое состояние при постоянном давлении пара и изменении температуры от 25 до 135° С. [c.64]

Рассмотрим для примера состояние пересыщенного пара. Если в нем отсутствуют какие-нибудь частицы, которые могли бы служить центрами конденсации, то пар можно довести до значительной степени пересыщения без конденсации. Это происходит потому, что очень маленькая капелька жидкости, которая могла бы возникнуть, обладала бы большим давлением насыщенного пара, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью. При незначительном пересыщении пар не был бы насыщенным по отношению к этой капле и последняя стала бы в нем испаряться, а не расти. Если же в паре присутствуют частички пыли, то они могут служить центрами конденсации, и пар будет конденсироваться на их поверхности при меньшей степени пересыщения, различной в зависимости от размеров, формы и материала атих частиц. (Центрами конденсации могут служить также те или другие ионы. При отсутствии готовых центров выделения новой фазы степень пересыщения может достигать весьма больших значений. Например, в облаках вода может оставаться в жидком состоянии до температур на 20—40° ниже 0 С. [c.340]

При и,зменении радиуса кривизны поверхности ядра ССЕ поглощается (—) плп выделяется ( + ) определенное количество тепла, и от его знака зависи т знак отклонения от температуры равновесия, рассчитанного по правилу аддитивности. Если тепло расходуется (знак —) на увеличение степени кривизны поверхности ядра (переход от плоской поверхности к выпуклой), температура кипения капель жидкости, находящихся в равновесии с паром, будет понижаться с уменьшением радиуса капель по сравнению с рассчитанным ио правилу аддитивности. При коидепсацип наблюдается обратная картина (переход от вогнутой поверхности к плоской), т. е. выделяется тепло (знак +), температура конденсации пузырьков пара, находящихся в равновесии с жидким раствором, будет повышаться с уменьшением радиуса капель. [c.122]

Таким образом, если поры адсорбента представляют собой тонкие капилляры, стенки которых покрыты пленкой адсорбированной жидкости, образующей вогнутый мениск, конденсация пара этой жидкости произойдет при маньшем давлении, чем давление насыщенных паров над плоской поверхностью при той же температуре. Конденсирующаяся жидкость может при этом заполнить капилляр. Данное явление, имеющее очень большое практическое значение и существенно изменяющее ход адсорбции, носит название капиллярной конденсации. [c.106]

А. Нартен, Ц. Венкатеш и С. Рейс изучали структуру аморфного льда методом дифракции рентгеновского излучения и нейтронов. Образцы изготовляли при медленной (4 мг/ч) конденсации паров воды на плоскую поверхность монокристалла меди, находящегося в дьюаре при температуре жидкого гелия. Использовалось монохроматическое излучение молибдена. Опыт повторяли в течение 15 дней, и при этом изменение дифракционной картины не наблюдалось. Съемка производилась при 10 и 77 К. Исследования показали [c.314]

При хим.]1ческой адсорбции иреде,том накопления вещества обычно является образование мономолекулярного слоя. При физической сорбции возможно образование полимолекулярных слоев. Предельным случаем физической адсорбции является конденсация паров адсорбированного газа после достижения поверхностью температуры насыщения. При этом надо помнить, что для смачивающих жидкостей в тонких капиллярах конденсация начинается при температуре более высокой, чем для плоской поверхности. [c.94]

Существует еще один механизм щ>иводящий к дополнительной адсорбции адсорбтивов ниже их критической температуры на по И1стых адсорбентах. Это капиллярная конденсация. Если в поре образуется вогнутый мениск адсорбата, то в ней начинается конденсация при давлениях, меньших, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью. Капиллярная конденсация приводит к резкому подъему изотермы адсорбции. [c.59]

Если для капли радиусом связанная с ним величина 5 меньше критического пересыщения, то капля будет испаряться, если больше — капля будет расти. При определении свободной энергии капли предполагалось, что поверхностное натяжение не зависит от размера капель. Однако если капля очень мала, то к ней трудно применить обычное определение поверхностного натяжения [100]. Некоторые авторы считают вполне приемлемым использование для очень маленьких капель величин, полученных для плоской поверхности [101]. Пока не достигнуто очень высокое пересыщение, спонтанная конденсация незначительна. Например, образование видимого тумана при адиабатическом расширении влажного воздуха, имеющего комнатную температуру, произойдет, если пересыщение влажного воздуха без пыли составит 600 %. При такой степени пересыщения критический диаметр капли равен приблизительно 0,001 мкм, что соответствует кластеру из 50 молекул. При гомогенном процессе зародыши ядер конденсации представляют собой агрегаты молекул пара, которые непрерьшно образуются и распадаются под действием случайных факторов. Кластер начинает расти, если его размер превышает критический. Вероятность его образования зависит от степени пересыщения [102]. [c.826]

Чтобы давление пара над каплей и над плоской поверхностью жидкости было одинаковым, температура капли должна быть ниже температуры насыщенного пара при давлении ро- Следовательно, для конденсации в объеме требуется переохлаждение на величину АГ, соответствующую давлению 2а// . Необходимое переохлаждение тем больше, чем меньше Я. Поэтому объемная конденсация происходит только Б особых точках — центрах конденсации. В природе при конденсации пара из воздуха их роль играют пылинки или ионизированные частицы. В технике чаще всего встречается конденсация на охлаждаемой поверхности. Условия процесса зависят от характера взаимодействия этой поверхности с жидкостью. На несмачиваемой поверхности конденсат собирается в капли, которые скатываются с нее (капельная конденсация). На смачиваемой поверхности капли растекаются и при большом их числе образуют пленку (пленочная конденсация). При капельной конденсации теплоотдача происходит значительно быстрее, чем при пленочной, поскольку пленка конденсата создает значительное термическое сопротивление. В большинстве случаев поверхности теплообмена смачиваются конденсатом и, хотя можно искусственно вызвать капельную конденсацию путем гидрофобиза-ции поверхности, в технике обычно приходится иметь дело с пленочной конденсацией. [c.325]

В ряде случаев поглощение одного вещества други.м не ограничивается поверхностным слоем, а происходит во всем объеме сорбента. Такое поглощение называют абсорбцией. Примером процесса абсорбции является растворение газов в жидкостях. Поглощение одного вещества другим, сопровождающееся химическими реакциями, называют хемосорбцией. Так, поглощение аммиака нли хлористого водорода водой, поглощение влаги и кис- лорода металлами с образованием оксидов и гидроксидов, поглощение диоксида углерода оксидом кальция — примеры хемосорб-ционных процессов. Капиллярная конденсация состоит в ожижении паров в микропористых сорбентах. Она происходит вследствие того, что давление паров над вогнутым мениском жидкости в смачиваемых ею узких капиллярах меньще, чем давленяе насыщенного пара над плоской поверхность.чэ жидкости при той же температуре. [c.320]

В некоторых случаях процесс поглощения вещества, начавшись на поверхности, распространяется в глубь поглотителя. Такие процессы можно разделить на три класса абсорбция, хемосорбция и капиллярная конденсация. Примером абсорбции может служить поглощение платиной или палладием водорода-При хемосорбции происходит химическое взаимодействие сорбтива с сорбентом с образованием нового химического вещества. Например, СОг, приведенное в соприкосновение с порошком СаО, химически взаимодействует с последним с образованием новой твердой фазы — СаСОз. Этот процесс постепенно распространяется в глубину зерен порошка, давая там то же самое химическое соединение — СаСОз. При хемосорбции новая фаза может и не появляться, например, при взаимодействии газообразного аммиака с водой образуется гидроокись аммония, но число фаз в системе не изменяется. Наконец, в процессах хемосорбции возможны, как это установил Н. А. Шилов, случаи образования так называемых поверхностных соединений, когда между поверхностными атомами адсорбента и атомами адсорбтива устанавливается химическая связь, однако новой фазы и нового химического соединения, которое можно было бы выделить, не возникает. Такие поверхностные соединения образуются на границе соприкосновения угля и стали с кислородом воздуха, обусловливая в последнем случае пассивирование металла. Капиллярная конденсация наблю 1ается при контакте пористых сорбентов с парами легко конденсирующихся веществ. Капиллярная конденсация может происходить только при определенной температуре, давлении и при достаточном смачивании жидким сорбтивом поверхности стенок капилляра. Из курса физики известно, что, если жидкость смачивает стенки капилляра, то при одной и той же температуре, давление насыщенного пара над вогнутой поверхностью жидкости меньше давления пара над плоской поверхностью той же жидкости. В результате этих различий, пар, ненасыщенный по отношению к плоской поверхности, может оказаться насыщенным и даже пересыщенным по отношению к вогнутой поверхности, тогда пар начнет конденсироваться над мениском и капилляры будут заполняться жидкостью. Таким образом, капиллярная конденсация происходит не под действием адсорбционных сил, а является результатом притяжения молекул пара к поверхности мениска жидкости в мелких порах, где имеется пониженное давление пара. Капиллярная конденсация играет значительную роль в водном режиме почв. [c.281]

Пробные образцы исследовались посредством снятия рентгенограмм, электронограмм и электронномикроскопически для проверки методов приготовления образцов в отношении их пригодности для создания плоской неискаженной поверхности. Измерение адсорбционным способом величины коэффициента шероховатости хорошо согласуется с предположением, что поверхность действительно является плоской вплоть до масштаба, близкого к молекулярному. Ввиду весьма малой фактической величины поверхности адсорбента особенно важно предохранить систему и поверхность образца от загрязнений, для того чтобы обеспечить точность и воспроизводимость измерений. В дополнение к описанным выше предохранительным мерам образцы в самом приборе для измерений подвергались отжигу и термической полировке. Упругость пара цинка и стабильность его окиси при давлении водорода около 2,5 атм и температуре 375° С таковы, что при тщательном регулировании температуры и давления водорода можно получить отполированные в результате термической обработки и восстановленные поверхности цинка. Для удаления кислорода из реакционного объема использовались пары цинка из независимого источника с целью избежать загрязнения поверхности образца частично окисленными парами цинка. Соответствующий прибор изображен на фиг. 13, на котором видно расположение образца, холостой пластинки, экрана и нагревательных элементов вокруг образца. За 15 мин. в результате конденсации пара на всех стенках реактора была создана относительно большая площадь напыленного активного цинка однако увеличения веса образца не наблюдалось. Вследствие прямолинейности траекторий атомов цинка, испаряющихся в эвакуированном сосуде, уда- [c.87]