Испарение, часть 2

Более подробно турбулизацию потока мы рассмотрим ниже, а пока продолжим исследования позитивных и негативных сторон процесса испарения. Следовательно, при изотермическом расширении газа насыщенный пар среды переходит в ненасыщенный, а ненасыщенный пар среды уменьшает давление. В обоих случаях это увеличит скорость испарения, не повышая температуры окружающей среды, а лишь приведя газовую среду в движение. Перевод насыщенного пара среды в ненасыщенный может быть осуществлен не только изотермически, но и повышением температуры. При этом, однако, следует помнить, что с ростом температуры плотность ненасыщенного пара среды и его давление быстро возрастают.

И если в это время еще увеличить давление пара, в частности путем парового толчка, то давление пара можно довести до давления в газовой среде, например до 760 мм рт. ст., то есть превратить весь пар в насыщенный над кипящей жидкостью, а это все равно, что -ошпарить тело. Уменьшение объема газа, а следовательно, и объема содержащегося в нем пара, например при понижении температуры или изотермическом сжатии, а также уменьшении кинетической энергии газа, давление пара увеличивается, что уменьшает скорость испарения. При дальнейшем уменьшении объема газа ненасыщенный пар переходит в насыщенный и испарение прекращается, а пар конденсируется.

Испарение прекращается также и при достижении парциального давления пара среды, равного давлению насыщенного пара над испаряющейся поверхностью.

Когда в насыщенном паре при температуре 100 °С нет взвешенных капелек жидкости, он сухой. Состояние сухого пара крайне неустойчиво. При малейшем колебании температуры среды его состояние меняется: температура понижается — он становится влажным, повышается — перегретым. Изобарное понижение или повышение температуры насыщенного пара невозможно: остывая, Он превращается в жидкость, а при нагревании сообщаемое им тепло расходуется на испарение влаги в паре (пар подсушивается). Так что в парильне во время ее эксплуатации получение сухого пара и поддержание его в таком состоянии практически, и к счастью человека, неосуществимо. Он может существовать только при температуре среды, равной температуре кипения, то есть тогда, когда пользоваться парильней, значит сознательно наносить организму непоправимый вред.

В связи с этим необходимо сделать небольшое отступление от темы настоящей работы.

В нашей печати часто появляются восторженные отзывы о банях с сухим паром, некогда цензура в лице Екатерины II писала: «Не запрещу я стихотворцам писать и чепуху и лесть». Но когда подобную ахинею утверждают врачи, или люди техники, то это непростительно. Уж кто-кто, а они должны знать законы физики назубок. Им верят, им подражают, а это вдвойне опасно. «Разум существовал всегда; только не всегда в разумной форме» (К. Маркс).

Мы их любим:
  срубы домов, макет

Углекислый газ (СОг) и водяной пар считаются переменными частями гомогенной воздушной. среды. Они поглощают длинноволновое инфракрасное излучение от нагревательных приборов и ограждающих конструкций, аккумулируют тепло и в свою очередь излучают его (противоизлучают), создавая парниковый эффект, что ускоряет наступление паровоздушной фазы.

Таким образом, мы можем выделить следующие положения: При турбулентной характеристике испаряющейся поверхности утончается, (снимается) диффузионный слой и воздушная оболочка, что увеличивает скорость испарения.

Чем больше дефицит влажности Ps —Р, тем выше скорость испарения U.

Коэффициент диффузии D обратно пропорционален давлению среды Ро и прямо пропорционален температуре t, следовательно, чем меньше давление Ро и выше, температура t, тем больше и выше скорость испарения U.

Средняя длина свободного пробега молекул к обратно пропорциональна давлению газа Ро.

Толщина диффузионного слоя h обратно пропорциональна скорости испарения С ростом h уменьшается U. С увеличением h давление насыщенного пара Ps стремится к Р и при ps= р U = 0 — испарение прекращается, пар конденсируется. Величина h уменьшается при перемещении фаз раздела одна относительно другой — скорость U увеличивается.

Величина Р обратно пропорциональна U: чем меньше давление испарившихся молекул воды над испаряющейся поверхностью, тем больше скорость испарения U.

Смотрите также:
 Самая дешёвая циклевка паркета в Москве .

При постоянной температуре Т давление Ро обратно пропорционально объему газа V, следовательно, при изотерми ческом расширении газовой среды при уменьшении Ро насыщенный пар переходит в ненасыщенный, а ненасыщенный уменьшает парциальное давление Р. В обоих случаях это увеличивает скорость испарения U. При изотермическом увеличении давления Ро среды путем уменьшения скорости движения воздуха W парциальное давление пара увеличивается, что уменьшает U, а при переходе ненасыщенного пара среды в насыщенный U = 0, пар конденсируется. При непрерывном удалении испаряющихся молекул из среды, в нашем случае из парильни, Р-+-0, скорость испарения увеличивается.

Когда воздух среды (парильни) приходит в движение, скорость испарения увеличивается.

Когда парциальное давление ненасыщенного пара среды становится равным давлению насыщенного пара над испаряющейся поверхностью, испарение прекращается, U = 0, пар конденсируется.

При повышении температуры среды давление ненасыщенного пара увеличивается. Чтобы оно не прекратило испарение пота, количество его следует уменьшить. В традиционных банях это сделать невозможно.

Перевод насыщенного пара в ненасыщенный заданного парциального давления путем повышения температуры, без контроля над достижением и удержанием требуемого параметра на заданном уровне, которого в традиционных банях, в том числе и в сауне, нет и не может быть, делать нельзя, так как это может привести к трагическим последствиям.

Если при высокой температуре воздуха парильни увеличивать давление воздуха Ро путем паровых толчков, «поддавая» воду на каменку, то можно довести давление ненасыщенного пара среды до атмосферного давления, то есть до состояния сухого насыщенного пара над кипящей жидкостью, и обварить поверхности тела и легких паром.

При неблагоприятном микроклимате парильни, а в традиционных банях он обычно такой (так как микроклимат их неуправляемый), скорость испарения U-»-0.

Пограничный слой (воздушная оболочка) практически прекращает испарение пота, он стекает не испаряясь, приводя организм к дегидратации. СО и водяной пар, создавая парниковый эффект, уменьшают скорость испарения.