Пара водяної

Пара водяної , газоподібний стан води. П. ст отримують в процесі паротворення ( випари ) при нагріванні води в парових казанах, випарниках і інших теплообмінних апаратах. П. ст служить робочим тілом в паросилових установках, теплоносієм в системах вентиляції, тепло- і водопостачання; використовується також в технологічних цілях. Якщо при тиску, рівному 101,325 кн/м ³ (760 мм рт. ст. ), воду нагрівати до 100 °С, то вона закипає (див. Кипіння ) — починає утворюватися пара, що має ту ж температуру, але істотно більший об'єм. До тих пір, поки залишається деяка кількість води, температура системи, не дивлячись на безперервне підведення теплоти, постійна. Стан, при якому вода і пара знаходяться в рівновазі, називається станом насичення (див. Насичена пара ), насичення, що характеризується тиском, і температурою насичення. Лише після перетворення всієї води на пару, об'єм якої при 100 °С у 1673 рази більше об'єму води при 4 °С, температура може почати знов підвищуватися. При цьому пара з насиченого переходить в перегрітий стан (див. Перегріта пара ). Якщо процес випару проводити при різному тиску, то температура випару міняється залежно від тиску (див. таблицю).

Залежність температури і щільності води і пари, що знаходяться в стані насичення, від тиску насиченої пари

  Теплоту, витрачену на нагрівання 1 кг води від 0 °С до температури насичення, називають ентальпією води, а теплоту, витрачену на перетворення 1 кг води з температурою насичення в суху насичену пару, - теплотою паротворення (випари). При тиску, рівному критичному (див. Критичний стан ), теплота паротворення дорівнює 0, а якщо проводити нагрів при вищому тиску, то при підводі теплоти відбувається безперервна зміна температури, що супроводиться безперервним приростом об'єму без розділення речовини на рідку і газоподібну фазу. Таке підігрівання П. ст при тиску вище критичного [критичні параметри води: тиск 22,1 Мн/м-кодом ² (225,65 кгс/см ² ), температура 374,15 °С, щільність 303 кг/м-коду ³ ] інколи здійснюється в парових казанах. У парових машинах і турбінах застосовується, як правило, не насичена, а перегріта пара, оскільки ккд(коефіцієнт корисної дії) машин, що працюють перегрітою парою (інколи його називають гострою парою), вище. У СРСР і за кордоном в потужних паросилових установках застосовується П. ст з тиском 25 Мн/м-код ² (255 кгс/см ² ) і температурою 545 °С. Для цілей нагрівання (наприклад, опалювальних приладів) економічно виправдано використання насиченого П. ст, оскільки коефіцієнт тепловіддачі від насиченого П. ст, що конденсується, значно більше, чим від перегрітого. Вивчення властивостей П. ст почалося в 16—17 вв.(століття) На початку 17 ст в роботах італійського ученого Дж. делла Порту досліджувався питомий об'єм П. ст, тоді ж французьким ученим С. де До були розглянуті питання конденсації пари. В кінці 18 ст були досліджені окремі властивості П. в.: залежність температури паротворення від тиску (Д. Папен ), теплота паротворення (Дж. Блек, Дж. Уатт ), питомий об'єм пари при тиску 0,1 Мн/м-кодом ² (Дж. Уатт). Вивчення властивостей пари як робочого тіла парових машин було почато в 40-х рр. 19 ст французьким ученим А. Ст Реньо . У 1904 німецький учений Р. Молье запропонував i — s діаграму стану П. ст У Росії в 19 ст над вивченням властивостей П. ст працювали вчені Л. Р. Богаєвський, Би. Б. Голіцин, А. І. Надеждін і ін. У СРСР І. І. Новіковим було виведене теоретичне рівняння стану перегрітої пари (реального газу). Широкі експериментальні дослідження термодинамічних і фізичних властивостей води і П. ст проводили професор М. П. Вукаловіч, професор Н. Би. Варгафтік, академік Ст А. Киріллін, професор Д. Л. Тімрот і ін. На підставі досліджень радянських учених в СРСР складені таблиці і діаграми термодинамічних властивостей води і П. ст при тиску до 100 Мн/м-код ² і температурах до 1000 °С. У 1963 в Нью-Йорку (США) на 4-ій Міжнародній конференції з властивостей водяної пари були прийняті міжнародні скелетні таблиці властивостей П. ст

  Літ.: Вукаловіч М. П., Новіков І. І., Технічна термодинаміка, 4 видавництва, М., 1968; Киріллін Ст А., Сичев Ст Ст, Шейндлін А. Е., Технічна термодинаміка, М., 1968; Вукаловіч М. П., Таблиці термодинамічних властивостей води і водяної пари, 7 видавництво, М.— Л., 1963; Вукаловіч М. П., Рівкин С. Л., Александров А. А., Таблиці теплофізичних властивостей води і водяної пари, М., 1969.