Was ist Dampf?
Dampf kann am besten verstanden werden, wenn man das Konzept der atomaren Struktur und molekularen Struktur der Materie versteht.
Ein Molekül ist die kleine Menge eines Elements oderVerbindung und noch alle chemischen Eigenschaften der Substanz besitzen. Ein Molekül selbst besteht aus noch kleineren Atomen. Ein Beispiel eines Wassermoleküls besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.
Da Wasserstoff und Sauerstoff reichlich vorhanden sindIn der Atmosphäre wird also Wasser aus Wasserstoffatomen hergestellt, und auch Sauerstoff ist reichlich vorhanden. Kohlenstoff ist ein weiteres Element im Überfluss. Viele Substanzen existieren in mehr als einem physikalischen Zustand, d. H. In festen, flüssigen und in Dampfphasen. Beispiel Wasser existiert in flüssigem, festem (Eis) und Dampf. Phase oder Zustand hängt von der molekularen Anordnung und ihrer Bindung ab. Die Anregung der Moleküle bezieht sich auf den physikalischen Zustand der Substanz.
Was ist Triple Point?
Dampf kann am besten verstanden werden, wenn man das Konzept der atomaren Struktur und molekularen Struktur der Materie versteht.
Ein Molekül ist die kleine Menge eines Elements oderVerbindung und noch alle chemischen Eigenschaften der Substanz besitzen. Ein Molekül selbst besteht aus noch kleineren Atomen. Ein Beispiel eines Wassermoleküls besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.
Da Wasserstoff und Sauerstoff in der Atmosphäre reichlich vorhanden sind, wird Wasser auch aus Wasserstoffatomen und Sauerstoff hergestellt. Kohlenstoff ist ein weiteres Element im Überfluss.
Viele Substanzen sind in mehr als einer physischen Substanz vorhandenZustände, d. h. feste, flüssige und in Dampfphase. Beispiel Wasser existiert in flüssigem, festem (Eis) und Dampf. Phase oder Zustand hängt von der molekularen Anordnung und ihrer Bindung ab. Die Anregung der Moleküle bezieht sich auf den physikalischen Zustand der Substanz.
Was ist Eis?
Es ist ein fester Zustand, in dem die Moleküle blockiert sindin einer geordneten Weise zusammen und kann sich daher nicht frei bewegen, da dieselbe eingeschränkt ist, aber an ihrer mittleren Position schwingen kann. Die Anwendung von Wärme beschleunigt die Vibration und führt zum Ablösen derselben von Nachbarn. Infolgedessen beginnt der feste Zustand zum flüssigen Zustand zu schmelzen.
Das Schmelzen erfolgt bei 0OC bei Atmosphärendruck ohne Auswirkung der Druckänderung darauf.
Die Anwendung von Wärme bricht die Gitterverbindung zuDie Phasenänderung erzeugen, die die Temperatur des Eises konstant hält, wird Enthalpie der Schmelze oder Schmelzwärme genannt. Dies ist ein reversibles Phänomen, das ein Einfrieren bedeutet, wenn die gleiche Wärmemenge an die Umgebung abgegeben wird.
Normalerweise verringert sich die Dichte der Phase (von fest zu flüssig), aber Wasser ist die Ausnahme und der Grund, warum Eis darauf schwimmt.
Was ist Wasser?
In der Flüssigphase bewegen sich Moleküle durch gegenseitige Anziehung und Kollision frei, aber immer noch weniger als einen molekularen Durchmesser.
Bei der Flüssigphasenwärme erhöht die Zugabe die Temperatur der Flüssigkeit, wenn die molekulare Kollision zunimmt.
Flüssige Enthalpie oder empfindliche Wärme (hf) von Wasser: -
Es ist die Wärme, die zu einer Temperaturänderung des Wassers führt, ohne dass sich seine Phase in flüssiger Enthalpie oder fühlbarer Wasserwärme ändert.
Was ist Dampf?
Die Wassertemperaturen steigen bei Anwendung von Wärme bis zum Siedepunkt an und in diesem Zustand brechen Moleküle mit mehr KE (kinetische Energie) vorübergehend aus der Flüssigkeitsoberfläche und zurück aus.
Ein anschließendes Erhitzen verursacht eine viel stärkere Erregungund die Anzahl der Moleküle mit genügend Energie, um die Flüssigkeit zu verlassen, nimmt zu. In diesem Stadium verlassen Moleküle die Flüssigkeitsoberfläche, um die zurückkehrenden Moleküle zu übertreffen. Dies wird als Siedepunkt von Wasser bezeichnet, der der Sättigungstemperatur des Wassers entspricht.
Fall-I: Bei konstantem Druck mehr Wärme zuführen
Anfangszustand: Der konstante Druck sollte 2 bar betragen, wenn verfügbar
Enthalpie des Wassers (hf) = 504,7 kJ /
Endzustand: Nach Zugabe von Wärme bei konstantem Druck
Enthalpie von Sattdampf (hfg) = 2201,9 kJ / kg
Ergebnis: Die Zugabe von Wärme bei konstantem Druck führt zuErhöhung der Enthalpie von Sattdampf von 504,7 kJ / kg auf 2201,9 kJ / kg, obwohl die Temperatur von siedendem Wasser und Dampf gleich ist. Der Energiegehalt von Sattdampf ist weitaus höher als der von gesättigtem Wasser.
Unten angegeben Dampf Die Sättigungskurve zeigt deutlich die Zunahme der Dampfsättigungstemperatur bei Druckanstieg.
Daraus kann geschlossen werden:
Jeder weitere Temperaturanstieg über die Sättigungstemperatur wird als Überhitzung von Dampf bezeichnet.
Anwendung des obigen Konzepts auf den Kessel im Kraftwerk:
Angenommen, der aus dem Kessel austretende Dampf ist inproportional zu der Rate, mit der es im Kessel erzeugt wird, beschleunigt die Wärmezufuhr die Dampfproduktionsrate. Wenn wir dagegen einen Teil des Dampfes kontrollieren, der aus dem Kessel austritt, und dann die Wärmezufuhr zum Kessel erhöhen, dann ist der Energiefluss in den Kessel größer als die aus dem Kessel austretende Energie. Diese überschüssige Energiebilanz erhöht den Kesseldruck und damit die Sättigungstemperatur des Dampfes.
Verdampfungsenthalpie oder latente Wärme (hfg)
Es ist das Quantum von Wärme (Energie), das erforderlich istWasser von einem Zustand in einen anderen umwandeln. Dh Dampf wird als Entahlpy of Evaporation bezeichnet, indem die Temperatur für das Dampf-Wasser-Gemisch unverändert bleibt. Die gesamte während des Prozesses hinzugefügte Energie wird vollständig dazu verwendet, den Zustand des Wassers in zu ändern Dampf.
Dies ist die Energie (Verdampfungsenthalpie), die als die nützlichste Energieform angesehen wird, da sie während der Kondensation (Dampf zu Wasser) zurückgewonnen werden kann.
Enthalpie von Sattdampf oder Gesamtwärme von Sattdampf (hG)
Die Gesamtenergie oder Enthalpie von Sattdampf wird als die Summe der Verdampfungsenthalpie und der Wasserenthalpie definiert.
Enthalpie des gesättigten Dampfes
Woher,
hG = Gesamtdampfenthalpie (Gesamtenergie / Wärme) kJ / kg
hf = Enthalpie der Flüssigkeit (sensible Wärme) kJ / kg
hfg = Verdampfungsenthalpie (latente Wärme) in kJ / kg
Beispiel: Mit der Dampf Tabelle kann es leicht festgestellt werden, dass der MajorDer Wärmeanteil liegt bei Sattdampf, d. h. (Verdampfungsenthalpie). Wie in der nachstehenden Tabelle der Gesamtenthalpie von (2675,5 kJ / kg) gezeigt, ist 84% Verdampfungsenthalpie und der verbleibende Beitrag von 16% ist flüssige Enthalpie.
