Vihje 1: Miten löytää vesihöyrynpaine

Vihje 1: Miten löytää vesihöyrynpaine



Vesi voi olla kolme pääaggregaattiatoteaa: nestemäiset, kiinteät ja kaasumaiset. Höyry puolestaan ​​on tyydyttymätöntä ja tyydyttynyttä - sillä on sama lämpötila ja paine kiehuvalla vedellä. Jos vesihöyryn lämpötila kuitenkin ylittää 100 astetta, kun paine nousee, niin tällaista höyryä kutsutaan ylisuihkutetuksi. Usein kun opiskellaan fysiikan koulukurssia tai prosessin aikana, syntyy ongelma: määrittää vesihöyryn paine erityisissä olosuhteissa.





Miten löytää vesihöyryn paine


















opetus





1


Oletetaan, että sinulla on seuraava tehtävä: joka on täytetty vedellä, joka on yhtä suuri kuin neljäsosa sen tilavuudesta. Tämän jälkeen alus suljettiin ja kuumennettiin 500 ° C: n lämpötilaan. Jos kuvitat, että kaikki aluksen sisältämä vesi muuttui höyryksi, mikä on tämän höyryn paine? Aluksi astia sisälsi yhden veden (sen määrä, joka on läpäissyt kaasumaisen tilan, on vähäpätöinen, joten se voidaan jättää huomiotta). Merkitse sen massa m: ksi ja sen tilavuus V1: ksi. Siksi veden tiheys lasketaan kaavalla: ρ1 = m / V1.





2


Aluksen lämmityksen jälkeen samasta massasta m oli yksi vesihöyry, mutta miehitti neljä kertaa tilavuutta V2. Näin ollen vesihöyryn tiheys on yhtä suuri kuin: ρ2 = ρ1 / 4.





3


Nyt kääntäkää lämpötila Celsius-asteista Kelvin asteeseen. 500 astetta suunnilleen 773 astetta Kelvin (273 + Tc).





4


Kirjoita yleinen yhtälöMendelejev-Clapeyronin. Luonnollisesti voimakkaasti kuumennettua vesihöyryä ei voida mitenkään pitää ihanteellisena kaasuna, jonka tilassa se kuvaa, mutta laskuvirhe on suhteellisen pieni. P2V2 = mRT / μ tai muuntaen sen ottaen huomioon, että V2 on neljä kertaa suurempi kuin V1: 4P2V1 = mRT / μ. Jos P2 on vesihöyryn paine, jota sinun täytyy löytää; R on yleinen kaasuvakio, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin 8,31; T on lämpötila Kelvin asteina (773); ja μ on vesimassan (tai vesihöyryn) moolimassa, joka on yhtä kuin 18 g / mol (0,018 kg / mol).





5


Joten saat kaavan: P2 = mRT / 4V1 μ. Koska alkutilavuus V1 = m / ρ1, yhtälön lopullinen muoto on seuraava: P2 = ρ1RT / 4μ. Vaihdettaessa tunnettuja arvoja kaavaan ja selvittämällä, mitä veden tiheys on, laske vesihöyryn paineen vaadittu arvo.




























Vinkki 2: Kuinka kääntää paine



paine - kenties fyysisten määrien ennätysmittayksikköjen lukumäärä. Tämä johtuu siitä, että tieteen alussa monet tiedemiehet tutkivat itsenäisesti paineen ominaisuuksia. Lisäksi koska sillä on tärkeä rooli erilaisissa tekniikoissa, on jokaisen teknisen suunnan kannalta helpompaa laskea paine juuri niissä yksiköissä, jotka sopivat parhaiten teknisiin yksityiskohtiin. On kuitenkin tärkeää tietää, miten eri yksiköt liittyvät toisiinsa ja miten painetta vaihdetaan yksiköstä toiseen.





Kuinka kääntää paine








opetus





1


Perusjärjestelmäyksikkö paineen mittaamiseksi -Pascal (Pa), joka on nimetty fyysikon ja matemaatikon Blaise Pascalin mukaan. Yksi pascal on yhtä kuin yhden ntontonin paine, joka kohdistetaan neliömetrin pintaan.





2


Sääennusteissa sekä lääketieteessäVerenpaineen mittauslaitteet käyttävät useimmin elohopean millimetrejä (mmHg). Nimi on peräisin vanhasta barometristä, joissa ilmanpaine tasapainottaa elohopeapylväästä. Toinen yksikkö nimeltä Torr, tutkijan Torricellin kunniaksi. Elohopean millimetri on 133,322 Pa.





3


Elohopea ei ole ainoa sopiva nestebarometrien valmistus. Hydrauliikassa sinun on usein käsiteltävä vesipatsaan millimetrejä (mm vettä). Koska vesi on paljon kevyempi kuin elohopea, vesipatsaan millimetri on 0,00735 mm Hg tai 0,97 Pa.





4


Korkean paineen,mitata se ilmakehässä. Yksi fyysinen ilmakehä on sama kuin maan keskimääräinen ilmakehän paine merenpinnalla eli 101 325 Pa tai 760 mm Hg. Tekninen ilmapiiri on toinen yksikkö, se merkitsee yhden kilogramman voimaa (tämä on noin 9,8 newtonia) neliösenttimetriä kohden. Se on yhtä suuri kuin 98,065,5 Pa.





5


Erityisesti on myös järjestelmäyksikkösuunniteltu korkeille paineille. Koska Pascalsissa on hankala suorittaa tällaisia ​​laskelmia, 100 000 Pa: n arvoa kutsuttiin uusi yksikkö - yksi palkki. Tämä paine on sata tuhatta Newtonia neliömetriä kohden. Pylväs on suunnilleen yhtä suuri kuin ilmakehän - 1,0 bar tekninen ilmapiiri tai 0,99 fyysinen. Myös paine yhdessä palkissa vastaa 750,06 mmHg.





6


Englannissa, Amerikassa ja eräissä muissa maissaMetrijärjestelmän sijasta ns Royal, jossa paino mitataan kiloina ja pituus - jalkoina ja tuumina. Siinä paineyksikkö on painovoima neliötuumaa kohden (psi). Se on yhtä suuri kuin 6894,76 Pa tai 51,715 mmHg.












Vihje 3: Miten löytää tyydyttynyt höyrynpaine



Kyllästetty höyry on dynaamisessa tasapainossa nesteen tai kiinteän aineen kanssa, jolla on sama kemiallinen koostumus. paine tyydyttynyt pari riippuu muista indikaattoreista pari: esimerkiksi tyydyttyneen paineen lämpötilariippuvuus pari antaa meille mahdollisuuden arvioida aineen kiehumispistettä.





Miten löytää tyydyttynyt höyrynpaine








Tarvitset




  • - alus;
  • - elohopea;
  • - pipetti;
  • - vesi;
  • - Alkoholi;
  • - putket;
  • - eetteriä.




opetus





1


Nestemäisen pinnan yksikköalueelta lähetettävien molekyylien määrä sekunnissa riippuu suoraan tämän nesteen lämpötilasta. Tässä tapauksessa molekyylien määrä, jotka palaavat pari nesteessä, aiheutuu pitoisuudesta pari ja sen molekyylien lämpöliikkeen nopeus. Tämä tarkoittaa molekyylien pitoisuutta pari tasapainossa pari ja neste riippuu tasapainolämpötilasta.





2


Koska paine pari riippuu sen lämpötilasta ja pitoisuudesta, johtopäätös ehdottaa itseään: tyydyttyneen paineen pari riippuu vain lämpötilasta. Kasvavan lämpötilan ollessa tyydyttynyt pari, samoin kuin sen tiheys, kun taas nesteen tiheys vähenee johtuen lämpölaajenemisesta.





3


paine eri nesteiden tyydyttynyt höyry samassa lämpötilassa voi olla hyvin erilainen. Kokemus auttaa vahvistamaan tämän.





4


Alus, jossa elohopea sijaitsee, laskeeuseita barometrisia putkia. Putki toimii barometrinä. Pipetoidaan b pipetillä täytä vedellä, putkeen c syötetään alkoholia ja putken d-eetteriin.





5


Tarkkaile mitä tapahtuu. Siten, että putki veden b "Torricellian mitätön" hyvin nopeasti haihtuu ja jäljelle jäävä osa elohopea kertyy nesteenä (tämä on merkki siitä, että kyllästetyn höyryn on elohopeaa).





6


Vertaa barometrin elohopeapatsaan korkeuttaelohopean korkeus putkissa b, c ja d. Elohopeapinon korkeus kunkin kolmen putken korkeuden ja barometrin elohopeapatsaan korkeuden välillä on kyllästetyn pari tämä neste. Kokemus osoittaa, että eetterin kyllästetty höyry on tässä tapauksessa suurin paine ja vesihöyry on pienin.





7


Jos suljetussa astiassa oleva lämpötila saavuttaa kriittisen arvon (Tcr) aineelle, joka siinä on, sen nesteen tiheys ja pari tulee sama. Jälkeenpäin lämpötilan nousu johtaa nesteen ja tyydyttyneen höyryn fyysisten erojen häviämiseen.











Vihje 4: Miten löytää ihanteellinen kaasun paine



Ihanteellinen on kaasu, jossa vuorovaikutusmolekyylien välillä on vähäpätöinen. Paineen lisäksi kaasun tilalle on tunnusomaista lämpötila ja tilavuus. Näiden parametrien välinen suhde näytetään kaasulaissa.





Miten löytää ihanteellinen kaasun paine








opetus





1


Kaasunpaine on suoraan verrannollinen siihenlämpötila, materiaalin määrä ja käänteisesti verrannollinen kaasun käytössä olevan aluksen tilaan. Suhteellisuuskerroin on yleinen kaasuvakio R, suunnilleen yhtä suuri kuin 8,314. Se mitataan jouleina, jaetaan mooleihin ja kelviniin.





2


Tämä säännös muodostaa matemaattisenriippuvuus P = νRT / V, jossa ν on aineen määrä (mooli), R = 8,314 on yleinen kaasuvakio (J / mol • K), T on kaasun lämpötila ja V on tilavuus. Paine ilmaistaan ​​pascaleissa. Se voidaan myös ilmaista ilmakehässä 1 atm = 101,325 kPa.





3


Tämä riippuvuus on seuraustaMendeleev-Clapeyron-yhtälö PV = (m / M) • RT. Tässä m on kaasun massa (g), M on sen molaarinen massa (g / mol), ja fraktio m / M antaa seurauksena aineen ν määrän tai moolimäärä. Mendeleev-Clapeyron-yhtälö koskee kaikkia kaasuja, joita voidaan pitää ihanteellisena. Tämä on fyysinen ja kemiallinen kaasulaki.





4


Ihanteellisen kaasun käyttäytymisen havainnointi puhuuniin kutsuttuja normaaleja olosuhteita - ympäristöolosuhteita, joita useimmiten käsitellään todellisuudessa. Niinpä normaalit olosuhteet (nu) olettavat lämpötilan olevan 0 celsiusaste (tai 273,15 astetta Kelvin) ja paine 101,325 kPa (1 atm). Löytyy arvo, joka on yhden moolin ihanteellinen kaasun tilavuus tällaisissa olosuhteissa: Vm = 22 413 l / mol. Tätä tilavuutta kutsutaan molaariseksi. Molaarinen tilavuus on yksi perusongelmista, joita käytetään ongelmien ratkaisemisessa.





5


On tärkeää ymmärtää, että jatkuvassa paineessa jakaasun tilavuus ei myöskään muutu. Tämä merkittävä postulate formuloida Avogadron lakia, jossa todetaan, että kaasun määrä on suoraan verrannollinen moolien lukumäärä.











Vinkki 5: vedenpaineen löytäminen



Korkea rakennusten asukkaat tulevat usein yhteisöllisiinpalveluita kovaa sotaa maksullisten palvelujensa laadusta. Yksi niistä on vesihuolto, jota HCS: n työntekijät eivät aina tarjoa parhaalla mahdollisella tavalla. Tästä syystä on parasta mitata vesipainetta vesihöyryn yhteydessä tarkasti, jotta varmistetaan tarjottavien palvelujen laatu.





Kuinka löytää veden paine








Tarvitset




  • - manometri;
  • - manometrin suutin;
  • - kumiletku;
  • - puristimet /




opetus





1


Käytä erityistä mittaustyökaluapaine - manometri. Nosturin paineen takia asukkailla on useimmat kysymykset, sillä veden virtaus on heikko, joten on mahdotonta suihkuttaa tai pestä astioita kunnolla. Painemittari on yksinkertaisin ja helppokäyttöinen jokaiselle laitteelle paineen määrittämiseksi kotitalouksissa ja kotitalouksissa kuuma- ja kylmävesiputkissa. Sen avulla voit suorittaa tarvittavat mittaukset tarkkuudella. On muistettava, että tämä menetelmä vaatii pienen kustannuksen: manometrin lisäksi tarvitset useita lisävälineitä.





2


Hanki erityinen suutin kosketukseen,Sopii käytettäväksi vesimittarin kanssa, jonka asteikko on enintään 1 kg / cm. Kumiletku leikkaa kaksi sopivaa halkaisijaltaan olevaa rengasta. Muista tarkistaa letkujen eheys ennen paineenmittauksen aloittamista.





3


Kiinnitä suutin yhteen kumistakappaleita ja laita se hanalle. Asenna painekatkaisijan toinen pää päätyosan toiseen päähän. Kiinnitä letkun toisen kumikappaleen pää manometrin toiseen kiinnitykseen. Kaikki letkujen päällä olevat osat on kiinnitettävä sopivilla kiinnittimillä.





4


Kiinnitä suutin tappuun. Toisen letkun vapaa pää on asennettava siten, ettei vesi pysty täyttämään asuntoa (alempi kylpyamme jne.). Vesi on kytkettävä kokopäähän ja rekisteröitävä (mitataan) painemittarin lukemat.











Vinkki 6: Mikä on vesihöyry



Yksi kemiallisista yhdisteistä, joilla onratkaiseva tekijä kaikenlaisten elämien olemassaololle maapallolla on vesi. Kuten muutkin aineet, se voi olla erilaisissa aggregaatteissa. Yksi niistä on vesihöyry.





Mikä on vesihöyry







Vesihöyry on kaasumaistaveden kokonaistilavuus. Se muodostuu sen yksittäisistä molekyyleistä haihtumisen aikana. Vesihöyry tavallisissa fyysisissä olosuhteissa on täysin läpinäkyvä, sillä ei ole hajua, makua ja väriä. Kuitenkin kyllästetyn vesihöyryn kondensaatio, sekoitettuna muihin kaasuihin, voi muodostaa pieniä pisaroita. He jakavat tehokkaasti valoa. Siksi tällaisessa tilassa voidaan nähdä vesihöyryä. Maapallolla vesihöyryä on ilmakehässä. Niillä on tärkeä rooli erilaisten luonnollisten prosessien aikana ja vaikuttavat myös suoraan kasvien, eläinten ja ihmisten elintärkeään toimintaan. Vesihöyryn sisältöä ilmassa kutsutaan kosteudeksi. Absoluuttinen ja suhteellinen kosteus on olemassa. Kosteuden hygrometer mittarina käytetään laitteiden tai psihrometry.Vazhneyshee tänään, vesihöyry vie alalla, ja monet oksat engineering. Sitä käytetään työnesteenä muuntaminen lämpöenergian kineettinen ja sähkö- kautta erilaisia ​​höyrykoneita - höyryvoimalat ja höyryturbiineilla. Koska suhteellisen suuri lämpökapasiteetti ja mahdollisuus kuumentaa lämpötilaan yli 100 ° C, höyry on laajalti käytetty jäähdytysneste. Esimerkiksi höyryn lämmitysjärjestelmissä. Vesihöyryn tutkimus alkoi 1500-luvulla. Ensimmäinen tieteellistä työtä, joka oli omistettu kiinteistöille, julkaistiin 1700-luvulla J. Port. Kanssa laaja leviäminen höyrykoneita XIX-XX-luvuilla höyry jälleen herättänyt huomiota tutkijoiden. Joten, keskellä XX vuosisadan teimme vakava tutkimus käyttäytymistä höyry korkeissa paineissa. Tutkimustulokset esiteltiin New Yorkissa vuonna 1963 pidetyssä neljännessä kansainvälisessä vesihöyryn ominaisuuksissa.