Температура насыщения

Температура насыщения — температура, при которой жидкость кипит, а пар конденсируется при данном давлении. Она однозначно связана с давлением: вода при атмосферном давлении кипит при 100 °C, при 2 бар абсолютного — около 120 °C. В холодильной технике по этой связи определяют температуру кипения и конденсации фреона по манометру.

Что такое температура насыщения

Температуру, при которой жидкость переходит из жидкой фазы в газообразную или наоборот, называют температурой насыщения. Жидкость при температуре насыщения называют насыщенной жидкостью, а пар при температуре насыщения называется насыщенным паром. Для любых условий окружающей среды или давления температура насыщения - это максимальная температура, при которой вещество остается в жидкой фазе. Также это минимальная температура, при которой вещество существует как пар. Температура насыщения различных жидкостей различна и зависит от давления жидкости. При стандартном атмосферном давлении железо испаряется приблизительно при 2454 °C, медь - при 2343 °C, свинец — при 1649 °C, вода - при 100 °C, а спирт - при 76,7 °C. Другие жидкости испаряются при исключительно низких температурах. Аммиак испаряется при −33 °C, кислород - при −182 °C, а гелий при −269 °C при стандартном атмосферном давлении.

Температура насыщения воды при разных давлениях

Давление насыщенных паров воды от температуры: таблица

Давление насыщенных паров воды быстро растёт с температурой: от 0 до 100 °C оно увеличивается в 166 раз, а каждые следующие 10 °C выше 100 °C добавляют 40–50 % к давлению. Таблица нужна для расчёта сушки, испарения, кавитации насосов на горячей воде и вакуумных процессов.

Для насосов это значит: чем горячее вода, тем выше должно быть давление на всасывании, иначе вода вскипит в колесе и начнётся кавитация. Обратная задача — при каком давлении закипит вода — решается расчётом в статье влияние давления на температуру насыщения.

Какая температура пара в котле и паропроводе

Температура насыщенного пара однозначно задаётся давлением, поэтому по манометру котла её можно определить без термометра. Манометр показывает избыточное давление — к нему прибавляют 1 бар атмосферного и смотрят температуру по таблице. Если пар перегрет, его температура выше указанной, а давление то же.

Критическая температура воды

Критическая температура воды — 373,9 °C при давлении 22,06 МПа. Выше этой температуры вода не может быть жидкостью ни при каком давлении: различие между водой и паром исчезает, и существует только сверхкритический флюид. На сверхкритических параметрах работают энергоблоки крупных электростанций.

Как по манометру определить температуру кипения и конденсации

Манометр холодильщика показывает избыточное давление, а в таблицах насыщения дано абсолютное: к показанию прибавляют 1 бар. Затем по таблице своего хладагента находят температуру насыщения — это и есть температура кипения в испарителе или конденсации в конденсаторе. Пример: на всасывании машины на R134a манометр показывает 2 бар — абсолютное давление 3 бар, температура кипения около 0 °C. Разность между температурой трубы у термобаллона и этой величиной — перегрев, между температурой насыщения на нагнетании и температурой жидкостной трубы — переохлаждение.

Физические свойства воды на линии насыщения

p — давление (до 100 °C указано атмосферное), ρ — плотность, i — энтальпия, c_p — теплоёмкость, λ — теплопроводность, a — температуропроводность, μ и ν — динамическая и кинематическая вязкость, β — коэффициент объёмного расширения, σ — поверхностное натяжение, Pr — число Прандтля.

Давление насыщения 30 хладагентов в диапазоне от −70 до +90 °C — на странице таблица давления фреонов. Что происходит с паром ниже температуры насыщения — в статье конденсация.

Частые вопросы

Что такое температура насыщения простыми словами?

Это температура кипения при данном давлении. Ниже неё вещество — жидкость, выше — пар; при самой этой температуре жидкость и пар существуют вместе.

Как температура насыщения воды зависит от давления?

Растёт с давлением: при 1 бар абсолютного — около 100 °C, при 2 бар — около 120 °C, при 5 бар — около 152 °C, при 10 бар — около 180 °C. Значения для других давлений — в таблице ниже на странице.

Чем температура насыщения отличается от точки росы?

Это одно и то же состояние, рассмотренное с разных сторон: температура насыщения — температура кипения жидкости при данном давлении, точка росы — температура, при которой пар при том же давлении начинает конденсироваться. Для чистого вещества они совпадают, для смесей (зеотропных хладагентов) различаются на величину температурного глайда.

Какая температура насыщенного пара при 1 бар по манометру?

Около 120 °C: избыточное давление 1 бар соответствует абсолютному 2 бар, а при нём вода кипит и пар насыщен при 120,2 °C.

Читайте также

• Скрытая теплота парообразования
• Скрытая теплота плавления
• Сухая и скрытая теплота
• Сухая теплота жидкости