De vapor

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Erupción de vapor de la fase de Castillo de Geyser en el parque de Yellowstone
Un diagrama de temperatura-contra-la entropía para el vapor
A Mollier entalpía-contra-la entropía diagrama de vapor

El vapor es el término técnico para el vapor de agua , la fase gaseosa del agua , que se forma cuando el agua hierve . En el lenguaje común se utiliza a menudo para referirse a la visible niebla de gotitas de agua que se forma, ya que el vapor de agua se condensa en la presencia de más frío del aire . A presiones más bajas, como en la atmósfera superior o en la parte superior de la alta montaña el agua hierve a una temperatura inferior a la nominal de 100 ° C (212 ° F) a temperatura y presión . Si se calienta aún más se convierte en vapor sobrecalentado .

La entalpía de vaporización es la energía necesaria para convertir el agua en forma gaseosa cuando el aumento de volumen de 1.600 veces en condiciones normales de temperatura y presión, este cambio en el volumen se puede convertir en trabajo mecánico por motores de vapor y, más recientemente, las turbinas de vapor . Máquinas de vapor desempeñado un papel central en la Revolución Industrial y las turbinas de vapor modernas se utilizan con frecuencia para generar electricidad . Si el agua líquida entra en contacto con una sustancia muy caliente (como la lava , o metal fundido) se puede crear una explosión de vapor que fueron responsables de muchos accidentes de fundición y, posiblemente, también para gran parte del daño en el accidente de Chernobyl .

Contenido

[ editar ] Tipos de vapor y de conversión

En forma de gas, vapor de agua sólo puede contener una cierta cantidad de vapor de agua (la cantidad varía con la temperatura y presión). Cuando un gas se ha absorbido la cantidad máxima que se dice que está en equilibrio líquido-vapor [1] y si se añade más agua que se describe como "vapor húmedo".

El vapor sobrecalentado es vapor de agua a una temperatura superior a su punto de ebullición a la presión que sólo se produce cuando toda el agua se ha evaporado o, en el caso de los generadores de vapor (calderas), el vapor saturado ha de ser transmitido del colector de vapor. [2 ]

Mesas de vapor contiene datos termodinámicos de agua / vapor y son a menudo utilizados por los ingenieros y científicos en el diseño y operación del equipo, donde los ciclos termodinámicos participación de vapor se utilizan. Además, termodinámica diagramas de fase de agua / vapor, como un diagrama temperatura-entropía o un diagrama de Mollier se muestra en este artículo, puede ser útil. Tablas de vapor también se utilizan para el análisis de los ciclos termodinámicos.

Mollier entalpía entropía tabla de vapor - EE.UU. units.svg
Tabla de presión-entalpía para el vapor, en los EE.UU. units.svg
Temperatura-entropía tabla de vapor, EE.UU. units.svg
entalpía-entropía (SA) Diagrama de vapor de presión-entalpía (ph) Diagrama de vapor temperatura-entropía (Ts) Diagrama de vapor

[ editar ] Usos

[ editar ] Agricultura

En la agricultura , el vapor se utiliza para la esterilización del suelo para evitar el uso de agentes químicos nocivos y aumentar la salud del suelo.

[ editar ] Doméstica

La capacidad del vapor para la transferencia de calor también se utiliza en el hogar: para cocinar verduras, limpieza a vapor de tela y alfombras, y la calefacción de edificios. En cada caso, el agua se calienta en una caldera, y el vapor lleva la energía a un objeto de destino. " duchas de vapor "en realidad son de baja temperatura de niebla generadores, y en realidad no utilizar vapor de agua.

[ editar ] La generación de electricidad (y cogeneración)

En los EE.UU., más del 86% de la electricidad generada con vapor de agua como fluido de trabajo , casi todos por turbinas de vapor .

En la generación de electricidad, el vapor se condensa por lo general al final de su ciclo de expansión, y retorna a la caldera para su reutilización. Sin embargo, en la cogeneración , el vapor es conducido a los edificios a través de una calefacción de distrito del sistema para proporcionar la energía térmica después de su uso en el ciclo de generación de energía eléctrica. El más grande del mundo el sistema de generación de vapor es el sistema de vapor de Nueva York la ciudad que las bombas de vapor en 100.000 edificios en Manhattan a partir de siete plantas de cogeneración. [3]

[ editar ] Almacenamiento de energía

En otras aplicaciones industriales de vapor se utiliza para el almacenamiento de energía , que se introduce y se extrae por la transferencia de calor, por lo general a través de tuberías. El vapor es un depósito de gran capacidad de energía térmica debido a los altos del agua el calor de vaporización .

[ editar ] El gas de elevación

Debido a su bajo peso molecular, el vapor es un gas de elevación efectiva, proporcionando aproximadamente el 60% y la elevación en gran parte como el helio y el doble que el aire caliente. No es inflamable, a diferencia del hidrógeno, y es barata y abundante, a diferencia de helio. El calor necesario, sin embargo, conduce a los problemas de condensación y requiere un sobre aislado. Estos factores han limitado su uso hasta ahora para proyectos de demostración en su mayoría. [4]

[ editar ] esfuerzo mecánico

Una máquina de vapor y turbinas de vapor usar la expansión del vapor para impulsar un pistón o turbina para realizar un trabajo mecánico . La capacidad de devolver el vapor condensado como el agua-líquido a la caldera a alta presión con un gasto relativamente pequeño de la potencia de bombeo es importante. condensación del vapor de agua a menudo se produce en el extremo de baja presión de una turbina de vapor, ya que maximiza la eficiencia energética , pero este vapor húmedo condiciones tienen que ser limitada para evitar la erosión excesiva álabes de turbinas. Los ingenieros utilizan una idealizada ciclo termodinámico , el ciclo Rankine , para modelar el comportamiento de las máquinas de vapor. Las turbinas de vapor se utilizan a menudo en la producción de electricidad.

[ editar ] La esterilización

Un autoclave , que utiliza vapor a presión, se utiliza en los laboratorios de microbiología y entornos similares para la esterilización .

[ editar ] de vapor en las tuberías

El vapor se utiliza en las tuberías de líneas de servicios públicos. También se utiliza en el revestimiento y la localización de la tubería para mantener la temperatura uniforme en tuberías y recipientes.

[ editar ] Véase también

[ editar ] Referencias

  1. ^ Singh, Pablo I (2001). Introducción a la Ingeniería de Alimentos. Academic Press. ISBN ISBN 978-0-12-646384-2 .  
  2. ^ "vapor sobrecalentado: Sitio Internacional de Spirax  
  3. ^ Carl Bevelhymer, "Steam" , Gotham Gazette , 10 de noviembre 2003
  4. ^ vapor globo JBFA artículo

[ editar ] Enlaces externos

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