Энергия, которая требуется для того, чтобы превратить воду в пар, на самом деле никуда не девается, поскольку, по всем законам физики, она просто переходит в тепловую энергию разогретого пара. Известно, что для того, чтобы вскипятить литр воды, требуется очень много времени или большое количество теплоты, переданное единоразово чтобы избежать потерь. Но ведь вся эта энергия никуда не денется со временем, когда конденсация водяного пара будет иметь место. Поэтому очень интересно было бы узнать, во что же перейдет все тепло, полученное водой.
Вообще, термодинамические свойства воды и водяного пара очень долго не были изучены, хотя использовались еще в XIXвеке. Поэтому многие вопросы оставались вопросами вплоть до середины века XX. И только когда советские ученые принялись разрабатывать этот вопрос, оказалось, что все не так просто, как может показаться на первый взгляд. Михаил Петрович Вукалович был одним из пионеров в этой области. Он не просто тщательно изучил данный вопрос, но и составил особую таблицу, которой до сих пор пользуются при проектировании систем отопления в домах различных размеров.
Таблица, конденсация водяного пара
Итак, давайте посмотрим более подробно этот вопрос, который рассматривал также и Александров. Термодинамика в воде и паре – сложный процесс, но некоторые зависимости, которые были выявлены в таблице, показывают, что в определенных случаях воду и пар нужно нагревать сильнее. Вообще, для тех, кто не в курсе: пар можно легко разогреть до температур свыше трехсот градусов. При этом условия могут быть самые разные и предельные температуры не зависят от внешних условий, таких как атмосферное давление, например.
Таблица Вукаловича дает внятное объяснение тем, кто занимается системами отопления. Ведь процесс конденсации можно кратко охарактеризовать, как отдачу тепла системой. Александров также занимался исследованиями параметров систем отопления, однако улучшить таблицу Вукаловича ему не удалось. При этом, если внимательно посмотреть на параметры, можно увидеть определенные зависимости. В другой статье вы так же можете посмотреть подробную диаграмму воды и водяного пара.
Особенности таблицы
В кратком виде данная таблица содержит показания для постоянно меняющихся параметров: температуры и давления. Ведь чем выше давление, тем выше температура кипения воды. Но при этом получается, что есть еще и другие факторы, которые влияют на качество системы отопления. Например, такими факторами является удельное количество теплоты и удельная теплота парообразования. При нормальных условиях эти параметры постоянны, но когда меняется давление, большее количество теплоты требуется для того, чтобы нагреть некий объем воды, но, как ни парадоксально, намного меньше энергии требуется для образования из этого объема воды той же массы пара.
Именно по этой причине таблица нужна для проектирования систем. Нужно тщательно подбирать давление в системе, чтобы энергия перемещалась строго в ту точку, где тепло нужно отдавать. Таким образом, конденсация – это не просто появление влаги на холодных объектах. Это сложный процесс, который можно выгодно использовать в бытовых условиях.
