Při vypařování kapaliny probíhá proces, při kterém se

• kapalina zahřeje na teplotu vypařování
• kapalina se při teplotě vypařování vypařuje změnou skupenství z kapaliny na plyn
• výpar se zahřeje nad teplotu vypařování -. přehřátí

Teplo předané látce při změně teploty se často označuje jako citelné teplo. Teplo potřebné ke změně skupenství při vypařování se označuje jako latentní výparné teplo

Nejčastěji se vypařuje voda – pára nebo vlhkost.

Entalpie

Entalpie soustavy je definována jako součin hmotnosti soustavy – m – a měrné entalpie – h – soustavy a lze ji vyjádřit jako:

H = m h (1)

kde

H = entalpie (kJ)

m = hmotnost (kg)

h = specifická entalpie (kJ)

. entalpie (kJ/kg)

Specifická entalpie

Specifická entalpie je vlastnost kapaliny a lze ji vyjádřit jako:

h = u + p v (2)

kde

u = vnitřní energie (kJ/kg)

p = absolutní tlak (N/m2)

v = měrný objem (m3/kg)

Část vlastností vodní páry – páry – lze vyjádřit v tabulce jako:

Pro úplnou tabulku s entalpií a entropií – otočte obrazovku!

• s je entropie páry
• sufix – f – vztahuje se k nasycené kapalině
• sufix – g – vztahuje se k nasycené páře – páře

Vnitřní energii – u – lze vypočítat z (2) a v tabulkách se často vynechává. vf – mění se velmi málo a také se často vynechává.

• 1) odkazuje na absolutní vakuum.
• 2) odkazuje na var vody při standardní atmosféře.
• 3) odkazuje na kritický bod vody. Pro tlaky nad kritickým bodem neexistuje jednoznačný přechod z kapaliny na páru.

Specifickou entalpii nasycené vody

Specifickou entalpii nasycené vody – hf – lze získat z výše uvedených tabulek. Hodnota závisí na tlaku.

Pro nasycenou vodu při standardní atmosféře – 2) -je specifická entalpie – hf – 419 kJ/kg. Při standardní atmosféře – 1 bar (14,7 psi) – začíná voda vřít při teplotě 100 oC (212 oF).

Měrnou entalpii vody (v jednotkách SI) lze vypočítat ze vztahu:

hf = cw (tf – t0) (3)

kde

hf = entalpie vody (kJ/kg)

cw = měrné teplo vody (4).19 kJ/kg.oC)

tf = teplota nasycení (oC)

t0 = referenční teplota = 0 (oC)

Specifická entalpie nasycené páry

Specifickou entalpii nasycené páry – hg – lze získat z výše uvedených tabulek. Hodnota závisí na tlaku.

Pro nasycenou páru při standardní atmosféře – 2) – je specifická entalpie – hg – 2676 kJ/kg.

Měrnou entalpii vypařování lze vypočítat z:

he = hg – hf (4)

kde

he = měrná entalpie vypařování (kJ/kg)

Měrná entalpie vypařování pro vodu při standardní atmosféře je:

he = (2676 kJ/kg) – (419 kJ/kg)

= 2257 (kJ/kg)

Příklad – Energie na odpaření vody

Energii na odpaření určitého množství vody lze vypočítat jako

Q = he m (4b)

kde

Q = energie vypařování (kJ)

m = hmotnost vody (kg)

Energie na odpaření 5 kg vody při atmosférickém tlaku lze vypočítat jako

Q = (2257 kJ/kg) (5 kg)

= 11285 kJ

Měrná entalpie přehřáté páry

Měrnou entalpii přehřáté páry lze vypočítat z:

hs = hg + cps (ts – tf) (5)

kde

hs = entalpie přehřáté páry (kJ/kg)

cps = měrné teplo páry při konstantním tlaku = 1.860 (kJ/kg oC)

tf = teplota nasycení (oC)

ts = teplota přehřáté páry (oC)

cps = 1,860 (kJ/kg oC) při standardní atmosféře. Uvědomte si, že cps se mění s teplotou.

Obvyklé jednotky pro měrnou entalpii

• 1 kJ/kg = 1000 J/kg
• 1 erg/g = 1E-4 J/kg
• 1 Btu/lbm = 2326 J/kg
• 1 cal/g = 4184 J/kg

.