飽和蒸気と過熱蒸気についての質問ですか？急急急急！！
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質問ですが、1、飽和蒸気から過熱蒸気になるのは、温度も圧力も上昇する過程でしょうか？ 2、飽和蒸気圧とは、密閉された真空状態で達成される蒸気圧のことですか？ 3、過熱蒸気中の水は不飽和なのか？ 4、飽和していなければ水を加えることができるか。そうすれば蒸気の温度は下がり、圧力も低下するが、それでも飽和蒸気なのか、過熱蒸気になるのか？ ありがとう！！
1、飽和状態とは、容器内で蒸発が起こっている際にも、水と水蒸気の分子が絶えず動き続けている状態のことです。つまり、一部の水が蒸発して液面に行き水蒸気になり、同時に一部の水蒸気が液体に戻って液面に戻ってくるのです。液面から出て行く分子の数と、液体に戻ってくる分子の数は等しく、水分子と水蒸気分子が運動する中で達成されるこの一時的な相対的平衡を動的平衡と呼びます。動的平衡状態にある水と水蒸気の共存状態が、飽和状態です。 2、飽和状態にある水を飽和水といい、その蒸気を飽和蒸気という。飽和状態では、水と水蒸気の温度は同じで、このときの温度を飽和温度と呼びます；水と水蒸気の圧力も同じで、これを飽和圧力と呼びます。 3、湿飽和蒸気とは水分を含んだ飽和蒸気のことで、その乾度は1未満です。では、湿った飽和蒸気に対応するのが乾いた飽和蒸気です。乾いた飽和蒸気とは、飽和水がすべて水蒸気に変わったときのもので、水分を含まないこの蒸気を乾いた飽和蒸気と呼び、その乾度は1になります。 4、過熱蒸気とは、一定の圧力下でその圧力における飽和温度を上回る温度を持つ蒸気のことです。飽和蒸気を定圧下でさらに加熱すると、温度が上昇し始め、過熱蒸気が得られる。
過熱蒸気と飽和蒸気のそれぞれの用途には、どのような違いがありますか？なぜ時には過熱し、時には飽和するのでしょうか？なぜ
蒸気の用途によりますが、間接加熱に使用する場合、飽和蒸気が水に凝縮する際に潜熱が放出され、このときが蒸気のエネルギー利用効率が最も高くなります；もし蒸気を直接加熱に使用する場合、製品の乾燥度を保つためには水蒸気が凝縮しないよう、過飽和蒸気を用いる必要があり、例えば気流乾燥装置などがある。
1. まず、いわゆる飽和蒸気と過熱蒸気の定義を理解する必要があります。
2. 水蒸気は、各圧力においてそれに対応する温度を持っています。例えば、3.5KG/CM2の圧力の場合、その温度は136.7℃です。このときの温度を飽和温度と呼びます。しかし、もし温度が150℃だった場合、それは過熱蒸気と呼ばれます。
3. では、不飽和蒸気とは何でしょうか？3.5KG/CM2の圧力の場合、温度は136.7℃なので、相対的にある程度の水分を含んでいるはずです。しかし、もし温度が150℃になった場合、温度が高くなるほど水分量は少なくなります。このときの蒸気を不飽和蒸気と呼びます。したがって、過熱蒸気＝不飽和蒸気と定義することができます。 4. 不飽和蒸気に水を加えると、温度だけが下がり、圧力は下がらない。 5. 最後にもう一点補足します。なぜ過熱蒸気や飽和蒸気が発生するのかというと、蒸気パイプラインで長距離を輸送する際、どんなに断熱処理をしっかり行っても、必ず熱が失われます。その熱がある程度失われると、水分が凝縮してしまいます。そのため、水分を除去するための配管が必要になり、それによって配管の増加や漏れのリスクも高まります。ですから、蒸気パイプラインでは、長距離輸送の際に意図的に蒸気の温度を少し高く保つのです…言い換えれば、熱が失われる過程でも、少なくとも蒸気はガスの状態を保ち、水が凝縮しないようにするのです。以上がご説明です
2. 水蒸気は、各圧力においてそれに対応する温度を持っています。例えば、3.5KG/CM2の圧力の場合、その温度は136.7℃です。このときの温度を飽和温度と呼びます。しかし、もし温度が150℃だった場合、それは過熱蒸気と呼ばれます。
3. では、不飽和蒸気とは何でしょうか？3.5KG/CM2の圧力の場合、温度は136.7℃なので、相対的にある程度の水分を含んでいるはずです。しかし、もし温度が150℃になった場合、温度が高くなるほど水分量は少なくなります。このときの蒸気を不飽和蒸気と呼びます。したがって、過熱蒸気＝不飽和蒸気と定義することができます。 4. 不飽和蒸気に水を加えると、温度だけが下がり、圧力は下がらない。 5. 最後にもう一点補足します。なぜ過熱蒸気や飽和蒸気が発生するのかというと、蒸気パイプラインで長距離を輸送する際、どんなに断熱処理をしっかり行っても、必ず熱が失われます。その熱がある程度失われると、水分が凝縮してしまいます。そのため、水分を除去するための配管が必要になり、それによって配管の増加や漏れのリスクも高まります。ですから、蒸気パイプラインでは、長距離輸送の際に意図的に蒸気の温度を少し高く保つのです…言い換えれば、熱が失われる過程でも、少なくとも蒸気はガスの状態を保ち、水が凝縮しないようにするのです。以上がご説明です
はい、ありがとうございます！また、質問があります。過熱蒸気タービンを使用する際に、配管を温めるにはまず温度を上げてから圧力を上げる必要があるとのことですが、水撃を防ぐために圧力を上げるというのはどういう意味でしょうか？水撃は不飽和蒸気が発生することで起きるんですよね。これは配管内の圧力の高低にどんな影響を与えるのでしょうか？？