خواص بخار در اینجا توضیح داده شده است، از جمله توانایی بخار تحت فشار برای حمل و سپس از دست دادن مقادیر زیادی انرژی. موضوعات شامل جداول بخار اشباع، کسر خشکی و بخار فلاش است.
درک بهتر خواص بخار ممکن است با درک ساختار کلی مولکولی و اتمی ماده و استفاده از این دانش در مورد یخ، آب و بخار حاصل شود.
یک مولکول کوچکترین مقدار از هر عنصر یا ماده ترکیبی است که هنوز دارای تمام خواص شیمیایی آن ماده است که می تواند وجود داشته باشد. خود مولکول ها از ذرات کوچکتری به نام اتم تشکیل شده اند که عناصر اساسی مانند هیدروژن و اکسیژن را تعریف می کنند.
ترکیبات خاص این عناصر اتمی مواد ترکیبی را فراهم می کند. یکی از این ترکیبات با فرمول شیمیایی 2 O نشان داده می شود که دارای مولکول هایی است که از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است.
دلیل فراوانی آب در زمین این است که هیدروژن و اکسیژن از فراوان ترین عناصر موجود در جهان هستند. کربن عنصر دیگری است که فراوانی قابل توجهی دارد و یک جزء کلیدی در تمام مواد آلی است.
اکثر مواد معدنی می توانند در سه حالت فیزیکی (جامد، مایع و بخار) وجود داشته باشند که به آنها فاز می گویند. در مورد H 2 O، اصطلاحات یخ، آب و بخار به ترتیب برای نشان دادن سه فاز استفاده می شود.
آرایش مولکولی یخ، آب و بخار هنوز به طور کامل درک نشده است، اما راحت است که مولکول‌ها را به‌صورت بارهای الکتریکی (که به آن پیوند هیدروژنی می‌گویند) در نظر بگیریم. درجه برانگیختگی مولکول ها وضعیت فیزیکی (یا فاز) ماده را تعیین می کند.
پماد سه گانه
هر سه فاز یک ماده خاص فقط می توانند در یک دما و فشار معین در تعادل همزیستی داشته باشند و این به عنوان نقطه سه گانه آن شناخته می شود.
نقطه سه گانه H 2 O که در آن سه فاز یخ، آب و بخار در تعادل هستند، در دمای 273.16 کلوین و فشار مطلق 0.006 112 بار رخ می دهد. این فشار بسیار نزدیک به خلاء کامل است. اگر فشار در این دما بیشتر کاهش یابد، یخ به جای ذوب شدن، مستقیماً به بخار تبدیل می شود.
یخ
در یخ، مولکول‌ها در یک ساختار شبکه‌ای منظم به هم قفل شده‌اند و فقط می‌توانند ارتعاش کنند.
در فاز جامد، حرکت مولکول‌ها در شبکه یک ارتعاش در یک موقعیت پیوند متوسط است که در آن مولکول‌ها کمتر از یک قطر مولکولی از هم فاصله دارند.
افزودن مداوم گرما باعث می شود ارتعاش به حدی افزایش یابد که برخی از مولکول ها در نهایت از همسایگان خود جدا شوند و جامد شروع به ذوب شدن به حالت مایع کند. در فشار اتمسفر، ذوب در دمای 0 درجه سانتیگراد رخ می دهد. تغییرات فشار تأثیر بسیار کمی بر دمای ذوب دارد و برای اکثر اهداف عملی، صفر درجه سانتیگراد را می توان به عنوان نقطه ذوب در نظر گرفت. با این حال، نشان داده شده است که نقطه ذوب یخ 0.0072 درجه سانتیگراد برای هر اتمسفر فشار اضافی کاهش می یابد. به عنوان مثال، فشار 13.9 بار گرم برای کاهش دمای ذوب 0.1 درجه سانتیگراد مورد نیاز است.
گرمایی که پیوندهای شبکه را می شکند تا تغییر فاز ایجاد کند در حالی که دمای یخ را افزایش نمی دهد، آنتالپی ذوب یا گرمای همجوشی نامیده می شود. این پدیده تغییر فاز زمانی برگشت‌پذیر است که انجماد با همان مقدار گرما آزاد شده به محیط اطراف اتفاق می‌افتد.
برای اکثر مواد، چگالی با تغییر از فاز جامد به مایع کاهش می یابد.
با این حال، H2O از این قاعده مستثنی است زیرا چگالی آن با ذوب شدن افزایش می یابد، به همین دلیل است که یخ روی آب شناور می شود.
اب
در فاز مایع، مولکول‌ها آزادانه حرکت می‌کنند، اما به دلیل جاذبه متقابل، هنوز کمتر از یک قطر مولکولی از هم فاصله دارند و برخوردها اغلب اتفاق می‌افتد. گرمای بیشتر، هم‌زدن و برخورد مولکولی را افزایش می‌دهد و دمای مایع را تا دمای جوش آن بالا می‌برد.
آنتالپی آب، آنتالپی مایع یا گرمای محسوس (h f) آب
این انرژی گرمایی مورد نیاز برای افزایش دمای آب از نقطه مبنا 0 درجه سانتی گراد به دمای فعلی آن است.
در این حالت مرجع صفر درجه سانتیگراد، آنتالپی آب به طور دلخواه روی صفر تنظیم شده است. سپس می توان آنتالپی سایر حالت ها را نسبت به این حالت مرجع به راحتی در دسترس تشخیص داد.
گرمای محسوس اصطلاحی بود که زمانی استفاده می شد، زیرا گرمای اضافه شده به آب باعث تغییر دما می شد. با این حال، شرایط پذیرفته شده این روزها آنتالپی مایع یا آنتالپی آب است.
در فشار اتمسفر (0 بار گرم)، آب در 100 درجه سانتیگراد می جوشد و برای گرم کردن 1 کیلوگرم آب از 0 درجه سانتیگراد تا دمای جوش 100 درجه سانتیگراد، 419 کیلوژول انرژی لازم است. از این ارقام است که مقدار ظرفیت گرمایی ویژه آب (Cp) 4.19 کیلوژول بر کیلوگرم درجه سانتیگراد برای اکثر محاسبات بین 0 تا 100 درجه سانتیگراد به دست می آید.
بخار
با افزایش دما و نزدیک شدن آب به شرایط جوشش، برخی از مولکول‌ها انرژی جنبشی کافی برای رسیدن به سرعت‌هایی به دست می‌آورند که به آنها اجازه می‌دهد به‌طور لحظه‌ای از مایع به فضای بالای سطح فرار کنند، قبل از اینکه دوباره به داخل مایع بیفتند.
حرارت بیشتر باعث تحریک بیشتر می شود و تعداد مولکول هایی با انرژی کافی برای خروج از مایع افزایش می یابد. هنگامی که آب تا نقطه جوش خود گرم می شود، حباب های بخار درون آن ایجاد می شود و برای شکستن سطح بالا می رود.
با توجه به آرایش مولکولی مایعات و بخارات، منطقی است که چگالی بخار بسیار کمتر از آب باشد، زیرا مولکول های بخار از یکدیگر دورتر هستند. بنابراین فضای بلافاصله بالای سطح آب با مولکول های بخار با متراکم کمتر پر می شود.
وقتی تعداد مولکول هایی که از سطح مایع خارج می شوند بیشتر از مولکول هایی باشد که دوباره وارد می شوند، آب آزادانه تبخیر می شود. در این نقطه به نقطه جوش یا دمای اشباع خود رسیده است، زیرا با انرژی گرمایی اشباع شده است.
اگر فشار ثابت بماند، افزودن گرمای بیشتر باعث افزایش بیشتر دما نمی شود، بلکه باعث می شود آب بخار اشباع شود. دمای آب جوش و بخار اشباع شده در یک سیستم یکسان است، اما انرژی گرمایی در واحد جرم در بخار بسیار بیشتر است.
در فشار اتمسفر دمای اشباع 100 درجه سانتیگراد است. با این حال، اگر فشار افزایش یابد، این اجازه می دهد تا گرمای بیشتری اضافه شود و دما بدون تغییر فاز افزایش یابد.
بنابراین، افزایش اثر فشار، آنتالپی آب و دمای اشباع را افزایش می دهد. رابطه بین دمای اشباع و فشار به عنوان منحنی اشباع بخار شناخته می شود (شکل 2.2.1 را ببینید).
آب و بخار می توانند در هر فشاری روی این منحنی وجود داشته باشند، هر دو در دمای اشباع هستند. بخار در شرایطی بالاتر از منحنی اشباع به بخار فوق گرم معروف است:
- دمای بالاتر از دمای اشباع، درجه حرارت فوق العاده بخار نامیده می شود.
- آب در شرایط زیر منحنی آب زیر اشباع نامیده می شود.
اگر بخار بتواند با همان سرعتی که تولید می شود از دیگ بخار جریان یابد، افزودن گرمای بیشتر به سادگی سرعت تولید را افزایش می دهد. اگر از خروج بخار از دیگ جلوگیری شود و نرخ گرمای ورودی حفظ شود، انرژی جریان یافته به دیگ از انرژی خارج شده بیشتر خواهد بود. این انرژی اضافی فشار را افزایش می دهد و به نوبه خود اجازه می دهد تا دمای اشباع افزایش یابد، زیرا دمای بخار اشباع شده با فشار آن مرتبط است.
آنتالپی تبخیر یا گرمای نهان (h fg )
این مقدار حرارت مورد نیاز برای تغییر حالت آب در دمای جوش آن به بخار است. این شامل هیچ تغییری در دمای مخلوط بخار / آب نیست و تمام انرژی برای تغییر حالت از مایع (آب) به بخار (بخار اشباع) استفاده می شود.
اصطلاح قدیمی گرمای نهان مبتنی بر این واقعیت است که اگرچه گرما اضافه شده است، اما تغییری در دما وجود ندارد. با این حال، اصطلاح پذیرفته شده اکنون آنتالپی تبخیر است.
مانند تغییر فاز از یخ به آب، فرآیند تبخیر نیز برگشت پذیر است. همان مقدار گرمایی که بخار تولید می‌کند، در حین تراکم، زمانی که بخار با هر سطحی در دمای پایین‌تر برخورد می‌کند، به محیط اطراف خود باز می‌گردد.
این ممکن است به عنوان بخش مفید گرما در بخار برای مقاصد گرمایشی در نظر گرفته شود، زیرا آن قسمت از گرمای کل در بخار است که هنگام متراکم شدن بخار به آب استخراج می شود.
آنتالپی بخار اشباع یا گرمای کل بخار اشباع
این کل انرژی در بخار اشباع شده است و به سادگی مجموع آنتالپی آب و آنتالپی تبخیر است.
آنتالپی (و سایر خواص) بخار اشباع شده را می توان به راحتی با استفاده از نتایج جدول بندی شده آزمایش های قبلی، که به عنوان جداول بخار شناخته می شوند، ارجاع داد.
میزهای بخار اشباع شده
جداول بخار خواص بخار را در فشارهای مختلف فهرست می کند. آنها نتایج آزمایشات واقعی انجام شده بر روی بخار هستند. جدول 2.2.1 خواص بخار اشباع خشک را در فشار اتمسفر – 0 بار گرم نشان می دهد.
جدول 2.2.1 خواص بخار اشباع در فشار اتمسفر
| آنتالپی (انرژی) ویژه بر حسب کیلوژول بر کیلوگرم | |||||
| نوار فشار g | دمای اشباع درجه سانتی گراد | آب h f | تبخیر h fg | بخار h g | حجم ویژه بخار اشباع خشک m 3 / kg |
| 0 | 100 | 419 | 2 257 | 2 676 | 1.673 |
مثال 2.2.1
در فشار اتمسفر (0 بار گرم)، آب در 100 درجه سانتیگراد می جوشد و برای گرم کردن 1 کیلوگرم آب از 0 درجه سانتیگراد تا دمای اشباع آن 100 درجه سانتیگراد، 419 کیلوژول انرژی لازم است. بنابراین آنتالپی ویژه آب در 0 بار گرم و 100 درجه سانتیگراد 419 کیلوژول بر کیلوگرم است، همانطور که در جداول بخار نشان داده شده است (جدول 2.2.2 را ببینید).
با این حال، بخار در فشار اتمسفر کاربرد عملی محدودی دارد. این به این دلیل است که نمی توان آن را تحت فشار خود در طول لوله بخار به نقطه استفاده منتقل کرد.
توجه: به دلیل رابطه فشار/حجم بخار، (با افزایش فشار حجم آن کاهش می‌یابد) معمولاً با فشار حداقل 7 بار گرم در دیگ بخار تولید می‌شود. تولید بخار در فشارهای بالاتر، لوله های توزیع بخار را قادر می سازد تا اندازه مناسبی داشته باشند.
با افزایش فشار بخار، چگالی بخار نیز افزایش می یابد. از آنجایی که حجم مخصوص با چگالی رابطه معکوس دارد، حجم مخصوص با افزایش فشار کاهش می یابد.
شکل 2.2.2 رابطه حجم مخصوص به فشار را نشان می دهد. این نشان می‌دهد که بیشترین تغییر در حجم خاص در فشارهای پایین‌تر رخ می‌دهد، در حالی که در انتهای بالاتر مقیاس فشار تغییر بسیار کمتری در حجم خاص وجود دارد.
عصاره جداول بخار نشان داده شده در جدول 2.2.2 حجم خاص و سایر داده های مربوط به بخار اشباع را نشان می دهد.
در 7 بار گرم، دمای اشباع آب 170 درجه سانتیگراد است.
انرژی گرمایی بیشتری برای بالا بردن دمای آن تا نقطه اشباع در ۷ بار گرم نسبت به آنچه که اگر آب در فشار اتمسفر بود مورد نیاز است. این جدول مقدار 721 کیلوژول را برای افزایش 1 کیلوگرم آب از 0 درجه سانتیگراد به دمای اشباع آن 170 درجه سانتیگراد نشان می دهد.
انرژی گرمایی (آنتالپی تبخیر) مورد نیاز آب در 7 بار گرم برای تبدیل آن به بخار در واقع کمتر از انرژی گرمایی مورد نیاز در فشار اتمسفر است. این به این دلیل است که با افزایش فشار بخار، آنتالپی ویژه تبخیر کاهش می یابد.
با این حال، از آنجایی که حجم ویژه نیز با افزایش فشار کاهش می یابد، مقدار انرژی گرمایی منتقل شده در همان حجم در واقع با فشار بخار افزایش می یابد.
جدول 2.2.2 از جدول بخار اشباع استخراج کنید
| نوار فشار g | دمای اشباع درجه سانتی گراد | آنتالپی (انرژی) ویژه بر حسب کیلوژول بر کیلوگرم | حجم ویژه بخار اشباع خشک m3/kg | ||
| آب h f | تبخیر h fg | بخار h g | |||
| 0 | 100 | 419 | 2 257 | 2 676 | 1.673 |
| 1 | 120 | 506 | 2 201 | 2 707 | 0.881 |
| 2 | 134 | 562 | 2 163 | 2 725 | 0.603 |
| 3 | 144 | 605 | 2 133 | 2 738 | 0.461 |
| 4 | 152 | 641 | 2 108 | 2 749 | 0.374 |
| 5 | 159 | 671 | 2 086 | 2 757 | 0.315 |
| 6 | 165 | 697 | 2 066 | 2 763 | 0.272 |
| 7 | 170 | 721 | 2 048 | 2 769 | 0.240 |
کسر خشکی
بخار با دمایی برابر با نقطه جوش در آن فشار به بخار اشباع خشک معروف است. با این حال، تولید 100٪ بخار خشک در دیگ های صنعتی طراحی شده برای تولید بخار اشباع به ندرت امکان پذیر است و بخار معمولاً حاوی قطرات آب است.
در عمل، به دلیل تلاطم و پاشش، هنگامی که حباب های بخار از سطح آب عبور می کنند، فضای بخار حاوی مخلوطی از قطرات آب و بخار است.
بخار تولید شده در هر دیگ پوسته ای (به بلوک 3 مراجعه کنید)، جایی که گرما فقط به آب می رسد و بخار در تماس با سطح آب باقی می ماند، معمولاً ممکن است حاوی حدود 5٪ آب بر وزن باشد.
اگر میزان آب بخار 5 درصد جرمی باشد، بخار 95 درصد خشک است و کسری خشکی آن 0.95 است.
آنتالپی واقعی تبخیر بخار مرطوب حاصل از کسر خشکی (c) و آنتالپی خاص (hfg) از جداول بخار است. بخار مرطوب انرژی گرمایی قابل استفاده کمتری نسبت به بخار اشباع خشک دارد.
از این رو:
از آنجایی که حجم ویژه آب چندین مرتبه کمتر از حجم بخار است، قطرات آب در بخار مرطوب فضای ناچیزی را اشغال خواهند کرد. بنابراین حجم مخصوص بخار مرطوب کمتر از بخار خشک خواهد بود:
جایی که v g حجم مخصوص بخار اشباع خشک است.
مثال 2.2.2
بخار با فشار 6 بار گرم با کسر خشکی 0.94 تنها حاوی 94 درصد آنتالپی تبخیر بخار اشباع خشک در 6 بار گرم است. در محاسبات زیر از ارقام جداول بخار استفاده می شود:
نمودار فاز بخار
داده های ارائه شده در جداول بخار را می توان به صورت گرافیکی نیز بیان کرد. شکل 2.2.3 رابطه بین آنتالپی و دمای حالت های مختلف آب و بخار را نشان می دهد. این به عنوان نمودار فاز شناخته می شود.
همانطور که آب از 0 درجه سانتیگراد تا دمای اشباع خود گرم می شود، شرایط آن از خط آب اشباع شده پیروی می کند تا زمانی که تمام آنتالپی مایع خود را دریافت کند، h f، (A – B).
اگر گرمای بیشتری اضافه شود، آب به یک مخلوط آب/بخار تغییر فاز داده و در حالی که در دمای اشباع باقی می‌ماند، به افزایش آنتالپی ادامه می‌دهد .
با افزایش خشکی مخلوط آب/بخار، شرایط آن از خط مایع اشباع به خط بخار اشباع منتقل می شود. بنابراین در نقطه ای دقیقاً در نیمه راه بین این دو حالت، کسر خشکی (c) 0.5 است. به طور مشابه، در خط بخار اشباع، بخار 100٪ خشک است.
هنگامی که تمام آنتالپی تبخیر خود را دریافت کرد، به خط بخار اشباع می رسد. اگر بعد از این نقطه به گرم شدن ادامه دهد، فشار ثابت می ماند اما دمای بخار با انتشار سوپرهیت شروع به افزایش می کند (C – D).
خطوط آب اشباع و بخار اشباع منطقه ای را در بر می گیرد که در آن مخلوط آب/بخار وجود دارد – بخار مرطوب. در ناحیه سمت چپ خط آب اشباع فقط آب وجود دارد و در ناحیه سمت راست خط بخار اشباع فقط بخار فوق گرم وجود دارد.
نقطه ای که در آن خطوط آب اشباع و بخار اشباع به هم می رسند به عنوان نقطه بحرانی شناخته می شود. با افزایش فشار به سمت نقطه بحرانی، آنتالپی تبخیر کاهش می یابد، تا زمانی که در نقطه بحرانی به صفر می رسد. این نشان می دهد که آب در نقطه بحرانی مستقیماً به بخار اشباع تبدیل می شود.
بالاتر از نقطه بحرانی، بخار ممکن است به عنوان یک گاز در نظر گرفته شود. حالت گازی حالت پراکنده ترین حالتی است که در آن مولکول ها حرکت تقریباً نامحدودی دارند و با کاهش فشار حجم آن بدون محدودیت افزایش می یابد.
نقطه بحرانی بالاترین دمایی است که آب می تواند در آن وجود داشته باشد. هر گونه فشرده سازی در دمای ثابت بالاتر از نقطه بحرانی تغییر فاز ایجاد نمی کند.
با این حال، فشرده سازی در دمای ثابت زیر نقطه بحرانی، منجر به مایع شدن بخار در هنگام عبور از منطقه فوق گرم به منطقه بخار مرطوب می شود.
نقطه بحرانی در دمای 374.15 درجه سانتیگراد و 221.2 بار در بخار برای بخار رخ می دهد. بالاتر از این فشار، بخار فوق بحرانی نامیده می شود و نقطه جوش کاملاً مشخصی اعمال نمی شود.
فلش استیم
اصطلاح “بخار سریع” به طور سنتی برای توصیف بخار صادر شده از دریچه های گیرنده میعانات و خطوط تخلیه میعانات با انتهای باز از تله های بخار استفاده می شود. چگونه می توان از آب بخار بدون افزودن حرارت ایجاد کرد؟
هنگامی که آب با فشار بالا (و دمای بالاتر از دمای اشباع مایع کم فشار) اجازه داده شود تا به فشار کمتری برود، بخار فلاش رخ می دهد. برعکس، اگر دمای آب پرفشار کمتر از دمای اشباع در فشار پایین باشد، بخار فلاش نمی تواند تشکیل شود. در مورد عبور میعانات از یک تله بخار، معمولاً دمای بالادست آنقدر بالاست که بخار فلاش تشکیل شود.
شکل 2.2.4 را ببینید.
یک کیلوگرم میعانات را در 5 بار گرم و دمای اشباع 159 درجه سانتیگراد در نظر بگیرید که از یک تله بخار عبور می کند و فشار کمتری برابر با 0 بار گرم می کند. مقدار انرژی در یک کیلوگرم میعانات در دمای اشباع در 5 بار گرم 671 کیلوژول است. مطابق با قانون اول ترمودینامیک، مقدار انرژی موجود در سیال در سمت کم فشار تله بخار باید برابر با انرژی در سمت پرفشار باشد و اصل بقای انرژی را تشکیل می دهد.
در نتیجه، گرمای موجود در یک کیلوگرم سیال کم فشار نیز 671 کیلوژول است. با این حال، آب در 0 barg تنها قادر است 419 کیلو ژول گرما داشته باشد، متعاقباً به نظر می رسد عدم تعادل گرما در سمت کم فشار 671 – 419 = 252 کیلوژول وجود دارد، که از نظر آب، می تواند باشد. گرمای اضافی محسوب می شود.
این گرمای اضافی مقداری از میعانات را به بخاری تبدیل می کند که به آن بخار فلاش می گویند و فرآیند جوشش را فلاشینگ می نامند. بنابراین، یک کیلوگرم میعانات که به عنوان یک کیلوگرم آب مایع در سمت فشار بالا تله بخار وجود داشت، اکنون تا حدی به عنوان آب و بخار در سمت کم فشار وجود دارد.
مقدار بخار فلاش تولید شده در فشار نهایی (P2) را می توان با استفاده از رابطه 2.2.5 تعیین کرد:
مثال 2.2.3
حالتی که دمای میعانات فشار قوی بالاتر از دمای اشباع فشار پایین باشد.
مقداری آب را با فشار 5 بار گرم در نظر بگیرید که حاوی 671 کیلوژول بر کیلوگرم انرژی گرمایی در دمای اشباع آن 159 درجه سانتیگراد است. اگر فشار به فشار اتمسفر (0 بار گرم) کاهش یابد، آب فقط در 100 درجه سانتیگراد وجود دارد و حاوی 419 کیلوژول بر کیلوگرم انرژی گرمایی است.
این اختلاف 671 – 419 = 252 کیلوژول بر کیلوگرم انرژی گرمایی، سپس بخار فلاش را در فشار اتمسفر تولید می کند.
نسبت بخار فلاش تولید شده را می توان به عنوان نسبت انرژی اضافی به آنتالپی تبخیر در فشار نهایی در نظر گرفت.
مثال 2.2.4
حالتی که دمای میعانات فشار بالا کمتر از دمای اشباع فشار پایین باشد.
شرایط مشابه در مثال 2.2.3 را در نظر بگیرید، با این تفاوت که دمای میعانات فشار بالا در 90 درجه سانتیگراد است، یعنی زیر دمای اشباع اتمسفر 100 درجه سانتیگراد سرد می شود.
توجه: معمولاً چنین افت زیادی در دمای میعانات از دمای اشباع آن (در این مورد 159 درجه سانتیگراد تا 90 درجه سانتیگراد) عملی نیست. این به سادگی برای نشان دادن این نکته در مورد عدم تولید بخار فلاش در چنین شرایطی استفاده می شود.
در این حالت جدول آب زیر اشباع نشان خواهد داد که آنتالپی مایع یک کیلوگرم میعانات در گرمای 5 بار گرم و دمای 90 درجه سانتیگراد 377 کیلوژول است. از آنجایی که این آنتالپی کمتر از آنتالپی یک کیلوگرم آب اشباع در فشار اتمسفر (419 کیلوژول) است، هیچ گرمای اضافی برای تولید بخار فلاش وجود ندارد. میعانات به سادگی از تله عبور می کند و در حالت مایع در همان دما اما فشار کمتر، فشار اتمسفر در این مورد باقی می ماند.
شکل 2.2.5 را ببینید.
فشار بخار آب در دمای 90 درجه سانتیگراد 0.7 بار مطلق است. اگر فشار پایین تر میعانات کمتر از این می بود، بخار فلاش تولید می شد.
اصول بقای انرژی و جرم بین دو حالت فرآیندی
اصول بقای انرژی و جرم اجازه می دهد تا پدیده بخار فلاش از جهتی متفاوت در نظر گرفته شود.
شرایط مثال 2.2.3 را در نظر بگیرید.
1 کیلوگرم میعانات در 5 بار گرم و 159 درجه سانتیگراد 0.112 کیلوگرم بخار فلاش در فشار اتمسفر تولید می کند. این را می توان به صورت شماتیک در شکل 2.2.6 نشان داد. جرم کل فلاش و میعانات در 1 کیلوگرم باقی می ماند.
اصل بقای انرژی بیان می کند که کل انرژی در حالت فشار کمتر باید با کل انرژی در حالت فشار بالاتر برابر باشد. بنابراین، مقدار گرما در بخار فلاش و میعانات باید برابر با میعان اولیه 671 کیلوژول باشد.
جداول Steam اطلاعات زیر را ارائه می دهد:
بنابراین با توجه به جداول بخار، آنتالپی مورد انتظار در حالت فشار کمتر با حالت فشار بالاتر یکسان است و به این ترتیب اصل بقای انرژی ثابت می شود.