Woda i para
Co dzieje się z H O przy różnych temperaturach? Tabelkę sporządzono dla H O pod ciśnieniem atmosferycznym (p = 1,1013 bar).
2 2
Stan lód lód lód + woda woda woda + para para nasycona para
skupienia (para mokra) sucha przegrzana
Temperatura poniżej 0°C 0°C 0°C 0 °C 0 ÷ 100 °C 100 °C 100 °C 100 °C powyżej 100°C
ciekawi niech
Obj. wÅ‚aÅ›c. v v v (0°C) v (t) v´ v´ + x (vÅ»  v´) vÅ» z wykresu i-s
L L w w
sobie obliczÄ…
(dobrego)
Entalpia <0 zero c · t í í + x (iÅ»  iÅ») iÅ» z wykresu i-s
w
(każdego)
właściwa i (patrz uwagi)
punkt punkt krzepnięcia Punkt pęcherzyków (przy Punkt rosy (przy
Punkty
topnienia ogrzewaniu tworzą się ochładzaniu tworzą się
charakteryst.
pierwsze pęcherzyki pary) pierwsze krople wody)
Obszary na Obszar linia przemiany topnienia/krzepnięcia Obszar linia przemiany parowania/skrapnania Obszar pary
wykresach i lodu wody w termodynamice nazywana krótko linią nasycenia
ich granice
Uwagi, umowy i objaśnienia:
1. Przyjęto tradycyjnie, że ilość wody i pary podaje się jako masę G , G (a nie molowo). W związku z tym entalpię oblicza się:
w p
& & & &
Iw = Gwiw Ip = Gpip Iw = Gwiw Ip = Gpip .
2. Entalpię właściwą i oblicza się tak jak pokazano w tabelce. Przyjęto tradycyjnie, że entalpia jest równa zero dla wody w tzw. punkcie potrójnym (T =
tr
273,16 K czyli t = 0,01 °C). W przybliżeniu można zastÄ…pić punkt potrójny punktem 0 °C. I tak dokÅ‚adny wzór na entalpiÄ™ wody to: i = c (T  T ), zaÅ› wzór
tr w tr
przybliżony, to: i = c · t.
w
Nie oznacza to, że woda w temp. 0°C nie posiada energii ani, że lód ma energiÄ™ ujemnÄ…! Mamy tutaj do czynienia z poziomem odniesienia (umowÄ…).
3. Mieszaninę woda + para (tzw. parę mokrą) charakteryzuje stopień suchości x tj. udział pary:
Gp
2 2
G
x = lub (alternatywne oznaczenie): x = .
2 2 2
Gw + Gp G + G
Indeks  prim dotyczy wody na linii nasycenia (x = 0), a indeks  bis dotyczy pary na linii nasycenia (x = 1).
4. Temperatura wrzenia/skraplania 100°C wystÄ™puje pod ciÅ›nieniem atmosferycznym. Przy innych ciÅ›nieniach temperatura wrzenia/skraplania jest inna!
TemperaturÄ™ wrzenia/skraplania nazywamy temperaturÄ… nasycenia i oznaczamy t .
s
5. WielkoÅ›ci v´ vÅ» i´ iÅ» a także s´ sÅ» oraz temperaturÄ™ t można odczytać z tablic (zbiór zadaÅ„) dla różnych ciÅ›nieÅ„.
s
6. RóżnicÄ™ iÅ»  i´ nazywamy entalpiÄ… parowania r. Jest to ilość ciepÅ‚a, którÄ… trzeba doprowadzić (pod staÅ‚ym ciÅ›nieniem), aby odparować 1 kg wody
doprowadzonej już uprzednio do stanu nasycenia.
7. Energię wewnętrzną, jeśli potrzeba obliczamy jako u = i  pv. Dla wody u E" i, gdyż v jest b. małe.
Para czy gaz
Zamiast  gaz mówimy  para wtedy, gdy znajduje się on blisko linii nasycenia (tzn. jego parametry są bliskie linii nasycenia).
Para nie zachowuje się jak gaz doskonały ani półdoskonały. Warto zwrócić uwagę, jak na wykresie i-s izotermy stają się równoległe, proste i poziome dopiero w
sporym oddaleniu od linii nasycenia. Wtedy obowiązuje liniowa funkcja i = c t. Dotychczas rozważane gazy (powietrze, CO , O , N , H ) są w typowych warunkach
p 2 2 2 2
daleko od linii nasycenia, gdyż te leżą w obszarze niskich a nawet bardzo niskich temperatur.