Водяной пар – газообразное состояние воды

Водяной пар (далее по тексту возможно ВП) играет важнейшую роль в жизни нашей планеты в целом и в жизни человека в частности…

* Материал частично создан с помощью API OpenAI ChatGPT. Изображение сгенерировано AI

Водяной пар – газообразное состояние воды

Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. Газообразное состояние относится к трем основным агрегатным состояниям воды, встречающихся в природе в естественных условиях. Чистый водяной пар не имеет ни цвета, ни вкуса. Наибольшее скопление пара наблюдается в тропосфере.

Детально агрегатные состояния воды описаны в материале АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВОДЫ В ПРИРОДЕ → .

Приведём еще одно определение из справочника.

География. Современная иллюстрированная энциклопедия

Водяной пар – вода, содержащаяся в атмосфере в газообразном состоянии. Количество водяного пара в воздухе сильно меняется; наибольшее его содержание – до 4 %. Водяной пар невидим; то, что называют паром в быту (пар от дыхания на холодном воздухе, пар от кипения воды и т. п.), – это результат конденсации водяного пара, как и туман. Количество водяного пара определяет важнейшую для состояния атмосферы характеристику – влажность воздуха.

География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 2006

Как образуется водяной пар

Образование пара происходит в результате двух процессов – испарения или кипения. При испарении пар образуется только на поверхности вещества, при кипении же пар образуется по всему объему жидкости, о чем и свидетельствуют пузырьки, активно поднимающиеся вверх во время процесса кипения.

Кипение воды происходит при температурах, которые зависят от химического состава водного раствора и атмосферного давления. Температура кипения остается неизменной на протяжении всего процесса.

Насыщенный пар

Насыщенный пар – это пар, который содержит максимальное количество водяных молекул при определенной температуре и давлении. Если еще больше молекул воды в этот пар будет добавлено, то вода начнет конденсироваться в капли. Насыщенный пар образуется в результате кипения.

Насыщенный сухой и насыщенный влажный пар

Насыщенный пар в свою очередь подразделяется на насыщенный сухой и насыщенный влажный пар. Насыщенный влажный пар состоит из взвешенных капелек воды, температура которых находится на уровне кипения, и соответственно самого пара, а насыщенный сухой пар не содержит капелек воды.

Свойства насыщенного пара широко используется человеком в самых разнообразных областях. Например, в промышленности, для увеличения эффективности процессов, связанных с переносом тепла, в метеорологии, для прогнозирования погоды, в медицине, для создания и поддержания определенных условий в операционных комнатах и других медицинских учреждениях, а также в научных исследованиях, для создания и изучения различных атмосферных условий.

Насыщенный пар используется в таких промышленных процессах, как производство электроэнергии, сушка и очистка газов, а также в обработке пищевых продуктов. Он также широко используется в бытовых условиях, например, в паровых утюгах для глажки одежды …

Перегретый водяной пар

Так же существует «перегретый пар», который образуется при дальнейшем нагреве влажного пара, этот вид пара обладает более высокой температурой и более низкой плотностью.

Перегретый водяной пар (перегретый пар) – это пар с температурой выше, чем точка кипения при данном давлении. В отличие от обычного пара, перегретый пар не находится в равновесии с водой, то есть не содержит капель воды и находится исключительно в газовой фазе. Это состояние достигается за счет нагрева водяного пара выше температуры насыщения при сохранении постоянного давления.

Применение перегретого водяного пара

Растворитель, реагент и катализатор. Перегретый пар может действовать как растворитель, реагент и катализатор. Он используется в экстракции, химических реакциях и процессах очистки.

Выработка электроэнергии. На электростанциях перегретый пар используется для привода турбин, поскольку в данном контексте он более эффективен, чем насыщенный пар.

Пищевая промышленность. В скороварках используется перегретый пар для быстрого приготовления пищи.

Сушка и очистка. Перегретый пар идеально подходит для сушки и очистки благодаря низкому содержанию влаги.

Применение водяного пара человеком в хозяйственной деятельности и в промышленности

С паром мы постоянно сталкиваем в ежедневной жизни. Он появляется – над носиком чайника при кипении воды, при глажке, при посещении бани…

Благодаря своим свойствам и качествам, пар уже давным-давно нашел свое практическое применение в хозяйственной деятельности человека. И не только в быту, но и при решении больших глобальных задач. Долгое время пар был главной движущей силой прогресса как в прямом, так и в переносном смысле этого выражения. Он использовался как рабочее тело паровых машин, самой известной из которых является ПАРОВОЗ.

Некоторые из основных областей и технологий применения водяного пара …

Водяной пар, также известный как пар, является важным компонентом во многих отраслях промышленности и экономической деятельности. Вот некоторые из наиболее распространенных применений водяного пара:

Производство электроэнергии. Пар используется на электростанциях для выработки электроэнергии путем вращения турбин, подключенных к генераторам.

Паровые машины. Используют трансформацию энергии пара в движение …

Нагрев и охлаждение. ВП используется в системах отопления и охлаждения, таких как бойлеры и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, для контроля температуры и уровня влажности.

Химическая обработка. Водяной пар используется в химической обработке для извлечения или очистки материалов, например, при производстве бумаги, текстиля и пищевых продуктов.

Стерилизация и очистка. Пар применяют для стерилизации медицинского оборудования и инструментов, а также при производстве фармацевтических и других медицинских изделий. ВП используется в процессе консервирования, сушки и обжарки пищевых продуктов. Для очистки оборудования и поверхностей в пищевой промышленности.

Сельское хозяйство. Пар используется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и сорняками, а также в производстве пищевых продуктов, таких как кофе и чай.

Нефть и газ. Пар используется при добыче нефти и газа для извлечения нефти из подземных резервуаров. Этот процесс известен как паровой гравитационный дренаж (SAGD).

Производство бумаги. ВП используется в процессе отбеливания древесной массы и в процессе производства бумаги.

Медицина. Водяной пар используется в лечебных целях, в том числе для облегчения дыхания при заболеваниях дыхательных путей.

Текстильная промышленность. ВП используется в процессе отделки текстильных изделий для придания им нужной формы и размеров.

Производство стекла. Водяной пар используется в процессе охлаждения стекла для уменьшения его термических напряжений.

В целом, ВП играет решающую роль во многих отраслях промышленности и экономической деятельности, а его универсальность и эффективность делают его ценным ресурсом для многих приложений.

Водяной пар и его значение для экосистемы Земли

Водяной пар активно участвует в создания парникового эффекта на Земле. Его влияние на климат планеты весьма значительно. Поэтому к нему приковано внимание многих ученых, занимающихся данной проблематикой.

Водяной пар активно участвует во многих химических процессах происходящих в атмосфере, стратосфере, тропосфере.

Водяной пар является незаменимым элементом такого важного для нашей планеты процесса как круговорот воды в природе (глобальный гидрологический цикл). Повышение интенсивности круговорота воды в природе приведет к весьма плачевным для человечества результатам – экстремальные осадки, наводнения, засухи …

Заключение

Подводя итоги, отметим, что, несмотря на всю свою «незаметность», водяной пар является не только важным элементом глобальной эко-системы Земли, но так же и весьма полезным веществом для хозяйственной и экономической деятельности человека.

Рекомендуем по теме

• Физические свойства воды – доступно о главном
• Погода – классификация, критерии и характеристики
• Пресная вода – возобновляемый ресурс
• Водные ресурсы Земли – общая картина и немного цифр

Несколько интересных веб ресурсов по данной теме

• Water Vapour – ESA Climate Office. https://climate.esa.int/en/projects/water-vapour/
• Water Vapor – NASA Earth Observatory. https://earthobservatory.nasa.gov/global-maps/MYDAL2_M_SKY_WV
• Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth’s …. https://science.nasa.gov/earth/climate-change/steamy-relationships-how-atmospheric-water-vapor-amplifies-earths-greenhouse-effect
• Что такое перегретый пар – Определение – Теплотехника. https://www.thermal-engineering.org/what-is-superheated-steam-definition/
• Перегретый пар — Википедия. https://en.wikipedia.org/wiki/Superheated_steam
• Насыщенный пар и перегретый пар: в чем разница? https://www.difference.wiki/aturation-vapor-vs-superheated-vapor/
• Поведение температуры точки инверсии и новые применения… https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-21830-3_72
• Что такое перегретый пар и для чего он используется? – Интересная инженерия. https://interestingengineering.com/science/what-is-superheated-steam-and-what-are-its-uses
• Перегретый пар | Британика. https://www.britanica.com/science/superheated-steam

 

 

Водяной пар – газообразное состояние воды

Статья опубликована: 2023-05-10 Автор: Waterman