Fordampning

 

Væskers fordampning og kondensation


Startside
Retur
Fordampning
Varmelære
Brændsel
Formler
Damptabel

Når væsker opvarmes vil de gå fra flydende til dampformig tilstand.  Den temperatur, som en væske skal op på for at gå fra væskeform til dampform, kaldes for væskens kogepunkt.
Eksempler på kogepunkter:
Sprit 78°C
Vand 100°C
Olie 370°C
De viste kogepunkter gælder kun ved normal barometerstand, dvs. ved det tryk, vi lever under. Befinder væskerne sig under andre tryk/undertryk, vil kogepunkterne ændre sig (se omstående damptabel for mættede vanddampe).

Fordampningsvarme
For at få væskerne over i dampform skal de altså først opvarmes til deres kogepunkt.  Derefter kræves der en ekstra mængde varme for at få disse fordampede, og denne varmemængde kaldes for væskens fordampningsvarme.
Bemærk følgende:
Sættes vand under vacuum, mens det opvarmes, vil det koge ved temperaturer under 100°C.
Sættes vand under tryk, feks. 5 ata, vil vandet først koge ved 151°C.  Dette udnyttes ved såkaldte hedtvandsanlæg.

De i damptabellen nævnte energimængder er pr. kg stof, og skal man udregne mængden af energi/varme, der skal bruges til en anden mængde, må følgende formel anvendes:
Varmemængden = mængden af stof i kg x fordampningsvarmen.
For vand gælder: Q = m x 540 kcal.
Ønsker man at opvarme vand af lavere temperatur end 100°C til damp, skal den varmemængde, der medgår til vandets opvarmning. sammenlægges med fordampningsvarmen: Q total =  m x t + m x 540.

Dannelsesvarme

Ved dannelsesvarme forstår man den varmemængde, der medgår til at danne 1 kg damp, f.eks. i en dampkedel.  Dannelsesvarmen kan udregnes af:
Dannelsesvarme = h" - hf kJ/kg (kcal/kg), hvor
h" = dampens entalpi i kJ/kg (kcal/kg)
hf = fødevandets entalpi i kJ/kg (kcal)kg)

Hvis en mættet damp opvarmes, fremkommer overhedet damp. 
Da der skal bruges varme til opvarmningen, vil overhedet damp indeholde mere varme end mættet damp.  Mængden af den sidst tilførte varme vil afhænge af dampmængden og dampens varmefylde.  I industrien foretrækkes i mange tilfælde overhedet damp, fordi den har et større vameindhold end tør, mættet damp, og fordi man undgår dannelse af kondensvand i rør- ledningerne.Ved brug af dampturbine bruger man altid overhedet damp til denne.

Entalpien i overhedet damp er en tilstandsstørrelse, hvis værdier kan findes i et h,s-diagram (Molliers diagram), ved de forskellige tryk (ata) og temperaturer
(°C). Ved dampens tørhedsgrad (X) forstår man vægtmængden af tør, mættet damp i 1 kg våd damp. I tør, mættet damp er tørhedsgraden derfor lig med 1. I våd damp er tørhedsgraden altid lig med 1 (X = 1).  Fugtighedsgraden (F) vil så blive lig 1 minus tørhedsgraden (F = 1 - X).

Kondensation (fortætning)
Afkøles vanddampene, vil disse atter gå over i væskeform.  Man siger, at vanddampene fortætter, eller at der sker en kondensation.

Ved fortætning af vanddamp ved atmosfærisk tryk, frigøres de 540 kcal, som blev tilført hvert kg vand under fordampningprocessen.  Ufrivillig fortætning sker ofte i uisolerede skorstene, da røgen fra oliens forbrænding indeholder ret megen vanddamp (der dannes ca. 1 kg vand for hvert 1 kg olie).  Når disse vanddampe rammer de kolde skorstensvanger, fortættets dampene, og man får det, man populært kalder løbesod i skorstenen.

Ved dampanlæg derimod sikrer man sig, at dampens store varmeindhold først frigives (fortættes/kondenserer) på selve forbrugsstedet, radiatorerne, varmeflader, dampturbiner og andre dampmaskiner.  Den kondenserede damp, kaldet kondensatet, ledes tilbage til damp- kedlens kondensvandbeholder og pumpes derfra ind til kedlen igen.