不飽和蒸気には必ず水分が混入しているのでしょうか？
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先輩の皆様にお伺いしますが、不飽和蒸気には必ず水分が混入しているのでしょうか？ 状況はこうです。当社では伝熱油式の蒸気発生器を使って蒸気を生成しており、伝熱油によって二次加熱が行われます。伝熱油の温度は190～210℃で、蒸気の温度と圧力も測定されています（減圧弁の後の蒸気圧は1キログラムで、その時の温度は約110℃です）。飽和蒸気圧表と照らし合わせると、この蒸気は飽和状態にないことがわかります（1キログラムの飽和蒸気なら120℃になるはずです）。現在の疑問は、この未飽和蒸気には必ず水分が混入しているのかどうかということです
1キログラムの飽和蒸気は120℃であるはずですが、現在は明らかに120℃未満なので、飽和蒸気ではありません。私たちの場合も同様で、蒸気に水分が含まれています。これは一方で蒸気発生装置の問題であり、もう一方で気液分離器が小さすぎることや、自動的かつ迅速に水分を除去する機能がないことが原因です。気液分離器を増設し、ドレンコレクターを交換した後、著しく改善された。
1キログラムの蒸気の温度が120℃に達していないからといって、その蒸気の中に必ず水が含まれていると言えるでしょうか？
送液するほど冷却され、温度が下がると、配管内に目に見える水が自然と凝結します。
理論的根拠はありますか？不飽和な蒸気には必ず水が含まれているのですか？
液体が限られた密閉空間内で蒸発すると、液体分子は液面を通って上方の空間に入り、蒸気分子となる。蒸気分子は乱れた熱運動をしているため、互いに衝突し、容器の壁や液面とも衝突する。液面と衝突する際、一部の分子は液体分子に引き寄せられ、再び液体中に戻って液体分子となる。蒸発が始まると、空間に入る分子の数が液体に戻る分子の数よりも多くなります。蒸発が続くにつれて、空間内の蒸気分子の密度は次第に高くなり、その結果、液体に戻る分子の数も増えていきます。単位時間あたりに空間に入る分子の数が、液体に戻る分子の数と等しくなると、蒸発と凝縮は動的平衡状態にある。このときも蒸発と凝縮は続いているが、空間内の水蒸気分子の密度はもはや増加しない。この状態を飽和状態と呼ぶ。飽和状態にある液体を飽和液体といい、それに対応する蒸気は飽和蒸気ですが、最初は湿った飽和蒸気であり、蒸気中の液状水がすべて蒸発した後に初めて乾燥飽和蒸気となります。蒸気が不飽和状態から湿潤飽和状態、さらに乾燥飽和状態になる過程では温度は上昇しないが、乾燥飽和状態を超えてさらに加熱すると温度は上昇し、過熱蒸気となる。
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圧力がこの温度に対応する飽和蒸気圧よりも高ければ、不凝性ガスがなければすべて水であるはずだ。圧力は大気圧で、温度は100度未満です。