Vodní pára - je to obrovské množství jednotlivých molekul vody, které jsou v plynném stavu při dané teplotě a tlaku. Existují různé hodnoty tlaku vodní páry v závislosti na podmínkách prostředí. Jednou z nejpohodlnějších forem prezentace dat je tabulka tlaku suché nasycené vodní páry.
Tato tabulka je vhodným prostředkem pro stanovení hodnot tlaku vodní páry při různých teplotách. Často se používá ve vědeckých a technických výpočtech a ve strojírenských a stavebních výpočtech. Hodnoty tlaku v tabulce jsou uvedeny v milimetry rtuťového sloupce (mmHg).čl.).
Závislost tlaku suché nasycené vodní páry na teplotě je klíčovým pojmem v termodynamice a meteorologii. Studium této závislosti umožňuje přesněji předpovídat změny počasí a provádět výpočty pro různé oblasti průmyslu, včetně energetiky, chemie a stavebnictví.
Tlak suché nasycené vodní páry
| Teplota (°C) | Tlak (kPa) |
|---|---|
| -20 | 0.61 |
| -15 | 1.33 |
| -10 | 2.32 |
| -5 | 4.10 |
| 0 | 6.11 |
| 5 | 8.68 |
| 10 | 11.78 |
| 15 | 15.53 |
| 20 | 19.94 |
Závislost tlaku suché nasycené vodní páry na teplotě je nelineární. S rostoucí teplotou se tlak exponenciálně zvyšuje. Za zmínku také stojí, že tlak suché nasycené vodní páry závisí na atmosférickém tlaku.
Znát hodnoty tlaku suché nasycené vodní páry je možné provést výpočty a použít je v různých inženýrských výpočtech, včetně oblastí klimatizace, výměny tepla a průmyslu.
Hodnoty tlaku páry
Tlak suché nasycené vodní páry závisí na jeho teplotě. Čím vyšší je teplota páry, tím vyšší je její tlak. Hodnoty tlaku páry lze určit pomocí tabulek.
Tlak páry v tabulkách je uveden v různých měrných jednotkách, jako jsou pascaly, milimetry rtuťového sloupce, atmosféra. Všechny hodnoty jsou uvedeny pro teploty od 0 do 100 stupňů Celsia.
Níže jsou uvedeny hodnoty tlaku suché nasycené vodní páry při různých teplotách:
- Při 0 stupních Celsia: tlak je přibližně 6,11 milimetru rtuťového sloupce nebo 611 pascalů.
- Při 20 stupních Celsia: tlak je přibližně 17,54 milimetru rtuťového sloupce nebo 1754 Pascalu.
- Při 40 stupních Celsia: tlak je přibližně 55,24 milimetrů rtuti nebo 5524 pascalů.
- Při 60 stupních Celsia: tlak je přibližně 149,39 milimetrů rtuti nebo 14939 pascalů.
- Při 80 stupních Celsia: tlak je přibližně 355,38 milimetrů rtuti nebo 35538 pascalů.
- Při 100 stupních Celsia (bod varu): tlak je přibližně 760 milimetrů rtuťového sloupce nebo 76 000 pascalů, což se rovná atmosférickému tlaku.
Tabulka tlaku suché nasycené vodní páry
Níže je tabulka s hodnotami tlaku suché nasycené vodní páry při různých teplotách:
- Teplota 0°C: tlak 0.00604 Mpa
- Teplota 10°C: Tlak 0.0123 Mpa
- Teplota 20°C: Tlak 0.0234 Mpa
- Teplota 30°C: Tlak 0.040 Mpa
- Teplota 40°C: Tlak 0.065 Mpa
- Teplota 50°C: Tlak 0.101 Mpa
Hodnoty tlaku rostou s rostoucí teplotou. Můžete si také všimnout, že rozdíl mezi hodnotami tlaku nasycené páry na jednotku teploty se zvyšuje s rostoucí teplotou.
Závislost tlaku na teplotě
Podle této rovnice závisí tlak vodní páry na teplotě podle exponenciálního zákona. S rostoucí teplotou se zvyšuje i tlak. Naopak, když teplota klesá, tlak klesá.
Hodnoty tlaku při různých teplotách lze nalézt ve speciálních tabulkách a grafech, které jsou uvedeny v literatuře o fyzice a termodynamice. Tyto údaje lze použít k výpočtu a předpovídání chování vodní páry za různých podmínek.
Závislost tlaku na teplotě je důležitá pro praktické aplikace vodní páry v různých odvětvích. Například v elektroenergetice se používá k výpočtu provozu parních turbín. Tato závislost také hraje klíčovou roli v meteorologii při předpovídání tvorby mraků a srážek. Znalost této závislosti také umožňuje optimalizovat provoz parních kotlů a dalších zařízení, která používají vodní páru jako chladicí kapalinu.
Závislost tlaku na objemu
Podle Boyle-Mariottova zákona je při konstantní teplotě objem plynu nepřímo úměrný tlaku, tj.:
P * V = const
kde P - tlak, V - objem.
Při zvýšení objemu páry při konstantní teplotě se tedy tlak snižuje a při poklesu objemu se zvyšuje.
Tato závislost nachází široké uplatnění v různých technických oblastech, jako je klimatizace, parní turbíny, parní kotle a další zařízení, kde se voda používá jako pára.