蒸気のエンタルピーと蒸発熱について質問です。ご教示ください。
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白い者が一人、わざわざ疑問を解きに参りました。 0.3Mpaの下で、一定体積の常温の水（25°）を130°まで加熱して蒸気に変える。相変化は水－蒸気であり、臨界温度は100°である。必要な熱量は3つの部分に分かれる。第1の部分は、25度から100度の液体水に必要な熱量で、Q1＝C×M×温度差である。第2部、100°の蒸気から130°の蒸気に必要な熱量。これは、130℃の蒸気のエンタルピーと100℃の蒸気のエンタルピーの差です。
なぜさらに130℃の水蒸気の気化熱を加えるのか。100°の蒸気の汽化熱なのか、それとも130°のものなのか？
逆に、130°の蒸気を使って物体を間接的に加熱する場合、蒸気の相態と温度はどのような関係にあるのでしょうか。130°の蒸気がまず130°の水になり、その後熱を放出します。やはり130°の蒸気が100°で水に凝縮し、その過程で熱が放出される。
最初から3キロの圧力なのですか？ちょっと調べてみたんですが、130度になっても水は液体のままです。
3キログラムまで加熱し、水温が130°になりますが、この過程における水の相変化と温度の関係について知りたいです。ご指摘の通り、130℃は液体の状態ですが、定圧3キログラムと初期圧力0の場合、どのような相状態になるでしょうか？感謝します
まず、常温常圧の状態で必要な熱量を計算してみましょう。
1. 1.25度から100度までの温度上昇に必要な熱量
2. 100度から100度までの変化に必要な熱量（液体が気体に変わる際の相変化に必要な熱量）
3. 100度から130度までの温度上昇に必要な熱量
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ご質問の条件では、圧力は0.3 MPa＝2.96 atmと設定されています。この圧力下では、25度から130度の間は常に液体の状態です。したがって、必要な熱量は「質量×比熱×温度差（130－25）」で簡単に求められます
1. 1.25度から100度までの温度上昇に必要な熱量
2. 100度から100度までの変化に必要な熱量（液体が気体に変わる際の相変化に必要な熱量）
3. 100度から130度までの温度上昇に必要な熱量
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ご質問の条件では、圧力は0.3 MPa＝2.96 atmと設定されています。この圧力下では、25度から130度の間は常に液体の状態です。したがって、必要な熱量は「質量×比熱×温度差（130－25）」で簡単に求められます
こんにちは、ご返信ありがとうございます。もしこの問題が0.3Mpaの下で、水を加熱して130℃にして蒸気にする場合、130℃の蒸気の気化熱を足せばよいのでしょうか。 お手数をおかけしますが、0.3Mpaの130℃の蒸気で物体を間接加熱する場合、蒸気の相変化は130℃の蒸気→130℃の液体となり、その130℃の液体からさらに熱が放出されるのでしょうか？ありがとうございます。
ご返信いただき、ありがとうございます。なるほど、実は私の説明にはいくつか問題があるかもしれません。私が伝えたかったのは、定圧下で加熱して130度になり蒸気になるということです。このプロセスは130°で再び気化が始まるんですよね？私の理解で合っていますか？
問題1：圧力が一定の状態（0.3MPA）で、水を25度から130度まで加熱する場合、どちらも液体の状態なので、いわゆる蒸気になるほどの高温にはなりません。ただし、もし蒸気になると仮定した場合、必要な熱量は、水を25度から130度まで加熱するための熱量に、130度での潜熱を加えたものになります。問題2：逆に言うと、一般的には蒸気を利用して加熱するのです。これは、蒸気の持つ潜熱が、水が温度上昇する過程で吸収できる熱量よりもはるかに大きいからです。だから、通常は蒸気を熱源として利用して加熱するのです；そして、蒸気が水に変わった後、その水は再利用される（フラッシュボイラーやタンクを利用して、あるいは130度の凝縮水を使って他の物質を加熱するために利用される）。 問題三；一定の圧力の下で水を加熱して蒸気に変えるには、どの程度の圧力を維持するかが重要です。相図から見ると、圧力が0.25MPAの場合、沸点は130度になります。だから、先ほども誰かが答えていましたが、0.3MPAの場合は水は液体の状態にあるはずです。PS.圧力の問題は一旦置いておいて、もし水をある一定の温度で蒸発させたいのであれば、蒸発はその温度で行われ、水がすべてなくなるまで温度は上昇し続けます。 上記の回答がご不明点を解消できれば幸いです
この投稿は最終的にwiseboyによって2018-10-25 16:05に編集されました。要するに、0.3Mpaの圧力下で、一定量の常温の水（25°）を130°まで加熱して蒸気に変えるということです。——これは正しい質問です。 そして、「相変化は水－水蒸気で、臨界温度は100°」というのは、自分で作り出した用語であり、思い込みによる間違った表現でもある。特に、臨界温度が100とここで使われているのは、重大な誤りである。臨界温度には専用の定義があり、正式な定義による水の臨界温度は374.1 °Cです。で、あなたの100°Cって一体何なのかわからない。 最後に、問題はそれほど複雑ではない：Q=Cp(130-25)+△H ここで：Cp——0.3 MPa下での液体水の、25°C～130°C間の平均比熱； △H——0.3 MPa、130 °Cの水の蒸発熱。 Cpと△Hはどちらも簡単に求められる。
こんにちは、もう一度この回答を見直してみましたが、ご計算に間違いはないと思います。ただし、常温常圧下では、普通の水の温度上昇は100℃までしかないでしょう。
こんにちは、こんなに詳しくご説明いただきありがとうございます。今はもう全く迷いがありません。水の加熱と冷却の2つの過程におけるエネルギーの変化と相状態の変化について理解しました。ありがとうございます、ありがとうございます。:ハンドシェイク
こんにちは、ご返信いただきありがとうございます。ご指摘いただいたので、水の臨界温度の定義を百度で調べてみたところ、確かに以前は知りませんでした。私が伝えたいのは、水の相変化時の温度です。ご提示いただいた式のCpは、0.3Mpaにおける水の比熱ではないでしょうか？あるいは0.3Mpaに対応する下水温度130°時の水の比熱で、平均ではないはずですよね。
第一の質問：はい、常圧（1気圧）の下では、水の沸点は100度です。第二の質問：CPの変化は、温度に依存します（CP=F(T)）；もし、単に計算を簡略化するためだけなら、大気圧という値を使えば十分です。しかし、もしどうしても正確な数値が欲しいのであれば、参考までにこれら2つの数値をご提示します。水の状態：1. T=25度、P=101.3KPA、水の比熱＝75.41KJ/KMOL・K。2. T=130度、P=300KPA、水の比熱＝77.09KJ/KMOL・K。そして、臨界温度については…実際、それはご質問の範囲外ですので、詳しくは説明しません
わかりました、わかりました。ありがとうございます。もう一度、このスクリーンショットを見ていただけますか？彼が言っている凝縮液の温度が、なぜ300°ではなく100°なのか、私には理解できません。蒸気が水に直接触れた後、まず300°の溶液になってからエネルギーを放出するはずではないのでしょうか？
https://wenku.baidu.com/view/8148afd5195f312b3169a55d.html
ご提示いただいた問題を見ました。この問題の正しい名称は「直接加熱」であり、「間接加熱」というわけではありません。つまり、蒸気を直接液体に送り込んで加熱するということです。ですから、凝縮液の温度が100度だというのは正しいです（これは大気圧下の水を前提としています）。ただし、この問題には問題点があります。1.水（大気圧下）を容器の中に入れて、そこに蒸気を送り込んで加熱するという表現の方が、誤解を招かないでしょう。2.また、0.8MPA＝8.15KG/CM2なので、飽和温度は300度ではなく169度であるべきです。したがって、この蒸気は既に過熱蒸気と言えます。もし計算によって解析するなら、その計算方法に問題があります…（私の個人的な意見です）。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------化学工場においては、水と蒸気が混ざり合って加熱されます。ボイラーの給水についてはそうなっていますが、補水には温水が使われます（工場内の凝縮水をフラッシュさせて得られる水です）。相対的な温度は80度以上であるべきです。そして、連続的に補水を行い、廃熱ボイラーで蒸気を生成します。液面が安定している限り、投入される温水の量が加熱されるべき量だと考えられます。このような簡易的な方法で十分でしょう
やはりご注意ください。表で確認したところ、過熱蒸気のはずです。では、飽和蒸気の場合、凝縮液の温度が100度だとすると、169度から100度までの間で、熱量や相変化はどのように変化するのでしょうか？169度から100度のエンタルピー差に、100度での気化潜熱を加えるのでしょうか？ご教示いただければ幸いです。よろしくお願いします。