Lexikón RP energie - odparovacie a kondenzačné teplo, odparovacia energia,

Pojem: množstvo tepla, ktoré je potrebné na odparenie pôvodne tekutej látky, alebo ktoré sa pri kondenzácii opäť uvoľní

Anglicky: odparovacie teplo, kondenzačné teplo

Originálna tvorba: 8. novembra 2014; posledná zmena: 07.09.2020

Výparné teplo je množstvo tepla potrebné na odparenie pôvodne tekutej látky, t.j. H. sa má priviesť z kvapaliny do plynného stavu varom alebo odparením. Presnejšie sa myslí iba tá časť tepla, ktorá je potrebná na zmenu fyzikálneho stavu a nie na zvýšenie teploty. Je to teda latentné teplo. Veľkú časť energie potrebnej na prevádzku parného kotla predstavuje odparovacie teplo.

Keď sa výsledný plyn potom opäť skondenzuje (skvapalní), uvoľní sa presne to isté množstvo energie ako teplo, ktoré sa muselo použiť na odparenie. Množstvo kondenzačného tepla presne zodpovedá odparovaciemu teplu.

Jeden často hovorí o špecifickom výparnom alebo kondenzovanom teple; toto je množstvo potrebného alebo uvoľneného tepla vydelené množstvom látky, ktoré sa zvyčajne uvádza ako hmotnosť alebo niekedy ako objem. Existuje aj molárne teplo odparovania, ktoré súvisí s jedným mólom látky. Existujú preto rôzne jednotky, ako napríklad MJ/kg (megajouly na kilogram), MJ/m 3 (megajouly na meter kubický), kWh/kg a kJ/mol (kilojouly na mol).

K odparovaniu, t. J. Odpareniu inej látky (napr. Vzduchu) do nadzemnej plynnej fázy, môže dôjsť aj vtedy, ak kvapalina nie je zásobovaná teplom zvonka. Teplo odparovania sa potom odoberá zo samotnej kvapaliny a plynu nad ňou. Existuje teda zodpovedajúce chladenie, ktoré sa tiež označuje ako odparovacie chladenie. Tento efekt sa využíva napríklad vo vlhkých chladiacich vežiach.

Teplo odparovania vody

V energetickej technológii je potrebné obzvlášť často robiť s odparovacím teplom vody. To predstavuje z. B. pri 100 ° C (t.j. pri varení za normálneho tlaku) 40,7 kJ/mol alebo 2,26 MJ/kg = 0,63 kWh/kg. Pri 20 ° C (napr. Odparovanie pri izbovej teplote) je to o niečo viac: 44,2 kJ/mol alebo 2,46 MJ/kg = 0,68 kWh/kg.

V porovnaní s mnohými inými kvapalinami má voda obzvlášť vysokú špecifickú entalpiu odparovania. Je to hlavne kvôli relatívne silným príťažlivým silám medzi silne polárnymi molekulami vody. Molekuly vody sú navyše celkom ľahké, takže 1 kg vody obsahuje obzvlášť veľké množstvo molekúl.

Mikroskopické vysvetlenie odparovacieho tepla; Entalpia odparovania

Fyzikálny dôvod, prečo odparovanie vyžaduje prísun energie, možno vysvetliť mikroskopicky dvoma rôznymi príspevkami:

Jednotlivé atómy alebo molekuly sú blízko seba, pokiaľ je látka stále tekutá. Dochádza tu k vzájomnej príťažlivosti. Aby sa atómy alebo molekuly navzájom oddelili, je potrebné proti týmto atraktívnym silám vykonať takzvanú separačnú prácu. To zvyšuje vnútornú energiu.
Spravidla sa objem látky počas odparovania veľmi silno zvyšuje. Ak musí k tejto expanzii dôjsť proti vonkajšiemu tlaku (napríklad proti atmosférickému tlaku), látka účinkuje na životné prostredie. Dodatočné množstvo energie potrebné na túto objemovú alebo výtlakovú prácu je výsledkom tlaku a zväčšenia objemu ( p · Δ V ).

Súčet dvoch príspevkov udáva odparovacie teplo. Presnejšie sa tu hovorí o entalpii odparovania. Termín entalpia zdôrazňuje, že sa berú do úvahy aj vonkajšie faktory, ako je tlak okolia, pričom sa predpokladá, že tlak je konštantný. Entalpia odparovania je teda izobarické teplo odparovania.

Je zaujímavé, že entalpia odparovania často ťažko závisí od tlaku. Pri vyššom tlaku dochádza k zodpovedajúco menšiemu zväčšeniu objemu, takže sa objem práce takmer nemení. Separačné práce tiež ťažko závisia od tlaku. Pri veľmi vysokých tlakoch však entalpia odparovania klesá a v kritickom bode sa nakoniec stáva nulovou. Pri odparovaní tesne pod kritickým bodom je rozdiel medzi kvapalnou a plynnou fázou už dosť malý. Nad kritickým bodom (v superkritickom stave) už nie je možné rozlišovať medzi kvapalnou a plynnou fázou.

Okrem toho entalpia odparovania závisí od teploty. Napríklad pre vodu pri 0 ° C je to 45,0 kJ/mol, ale pri 100 ° C iba 40,7 kJ/mol. Je to preto, že priemerná vzdialenosť medzi molekulami je už pri vyššej teplote mierne zväčšená. Keď sa priblížime k takzvanému kritickému bodu, entalpia vaporizácie dokonca úplne zmizne.

Otázky a komentáre čitateľov

Som zmätený: Odparovanie za studena alebo odparovacie teplo, doteraz som vedel iba o odparovaní za studena, ale teraz som si prečítal správu, ktorá hovorí, že priloženie vlhkej látky na prehriateho psa by generovalo odparovacie teplo. Je to pravda, alebo je v skutočnosti väčšie hromadenie tepla, pretože handrička zabraňuje tomu, aby teplo pes uniesol?

Mokrá látka psa ochladzuje, pretože odparovanie vody spotrebováva teplo a účinne vytvára chlad. Pokiaľ je handrička mokrá, tento chladiaci efekt jednoznačne prevažuje nad spomínaným izolačným efektom.

Myslím, že odparovanie za studena a odparovacie teplo sú rovnaké, záleží to na tom, ako sa na to pozeráte. Odparovacie teplo je energia, ktorú prehriaty pes vydáva vlhkej látke, odparovanie za studena chladenie, ktoré látka dodáva psovi.

Koľko tepla sa rozptýli, keď sa z lúky za deň odparí asi 4 litre na meter štvorcový vody? Koľko litrov vody sa odparí za deň, keď má prístup k vode?

Na odparenie 4 litrov vody je potrebných približne 10 MJ alebo 2,8 kWh. Veľký strom sa môže vypariť stovky litrov denne. To zodpovedá chladiacej kapacite desiatok kilowattov.

Ďakujem, ale teplota sa nezvyšuje na 100 stupňov, aby sa odparila, potom by nemalo byť potrebné toľko energie na odparenie vody, alebo by sa odparením odviedlo menej tepla. Koľko tepla (energie) sa rozptýli v púšti (40 60 stupňov Celzia), keď sa odparí 1 liter vody?

Aj keď teplota v skutočnosti nezvýši na 100 ° C, na odparenie je potrebné zadané množstvo tepla (0,68 kWh/kg pri 20 ° C) (o niečo menej pri vyšších teplotách). Nie je to citeľné teplo merané v stupňoch Celzia, ale takzvané latentné teplo.

Uskutočnil som nasledujúce meranie pomocou odvlhčovača: elektrická spotreba 2,35 kWh (za 10,38 hodín), hmotnosť kondenzovanej vody: 2,417 kg. Kondenzácia vody vyžaduje (pozri vyššie) 0,68 kWh/kg, t. J. 1,643 kWh.

Má vzduch v miestnosti teraz iba „ohriaty“ o 0,68 kWh?

Nie, teplo uvoľnené v miestnosti je 0,68 kWh na liter kondenzovanej vody (kondenzačné teplo) plus spotreba elektrickej energie 2,35 kWh/2,417 = 0,97 kWh, teda spolu 1,65 kWh.

Ak teda chce človek ochladiť podnebie, musel by zavlažovať suchá a bez solí púšte, aby rozptýlil teplo, aby sa mohli vytvoriť oblaky ochladzujúce podnebie. Prečo politici - a klimatológovia nedostanú tento nápad?

Protiotázka: Kde chcete získať veľké množstvo vody bez obsahu solí v suchých oblastiach? Nie je problém v tom, že nie je dostatok vody?

Tu môžete navrhnúť otázky a komentáre na zverejnenie a zodpovedanie. Autor knihy RP-Energie-Lexikon rozhodne o prijatí podľa určitých kritérií. V podstate ide o to, že záležitosť je predmetom širokého záujmu.

Ak tu získate pomoc, možno budete chcieť láskavosť vrátiť darom, ktorým podporíte ďalší rozvoj energetického slovníka.

Ochrana údajov: Nezadávajte sem žiadne osobné údaje. Aj tak by sme ich nezverejnili a čoskoro by sme ich vymazali. Prečítajte si tiež naše pravidlá ochrany osobných údajov.

Ak potrebujete osobnú spätnú väzbu alebo radu od autora, napíšte mu ho e-mailom.

Odoslaním vyjadrujete súhlas so zverejnením svojich záznamov tu v súlade s našimi pravidlami.

Ak sa vám tento web páči, dajte o tom vedieť svojim priateľom a kolegom - napr. B. prostredníctvom sociálnych médií kliknutím sem:

Tieto tlačidlá zdieľania sú nastavené spôsobom, ktorý je priateľský k ochrane údajov!

Kód odkazov na iné webové stránky

Ak chcete umiestniť odkaz na tento článok inde (napr. Na svoje webové stránky, sociálne médiá, diskusné fóra alebo Wikipedia), kód nájdete tu. Takéto odkazy môžu napr. B. byť veľmi užitočné pre slovné vysvetlenia.

Odkaz HTML na tento článok:

S obrázkom ukážky (pozri rámček priamo nad týmto):

Ak si myslíte, že je vhodné umiestniť na Wikipédiu odkaz, napr. B. v časti „== Webové odkazy ==“:

Kúrenie ľadom?

Je zásobník na ľad nový, chytrý typ solárneho ohrevu?
Ako sa má hodnotiť akumulačný ohrievač ľadu v porovnaní s inými vykurovacími systémami s tepelným čerpadlom?
Za akých podmienok to funguje najlepšie?

Prečítajte si náš článok o vykurovaní zásobníkom ľadu. Zrozumiteľným spôsobom vysvetlíme funkčný princíp, tento prístup primerane porovnáme s ostatnými možnosťami vykurovania a podrobne rozoberieme príklad, aj s konkrétnymi obrázkami.