Vodní pára je stav plynu z vody . Je to bez zápachu a bezbarvý plyn.
Naproti tomu v obecné řeči lze termín vodní pára použít k označení mlhy vytvořené kondenzací vody v plynném stavu ve formě mikrokapiček. Což je v rozporu s vědecky přijímanou definicí.
Obecněji se vlhká pára nebo nasycená pára vztahuje na páru v rovnováze s koexistencí kapaliny ve fázi.
Tlak nasycených par je funkcí teploty, pro kterou bylo stanoveno mnoho aproximačních vzorců. Nejjednodušší je Duperrayův vzorec , jehož přesnost se pohybuje od 1% do 6% mezi 100 ° C a 280 ° C :
což dává p S v atmosféře pro t vyjádřené ve stupních Celsia.
Vlastnosti vodní páry a kapalné vody za podmínek nasycení
Teplota pod ture (° C) |
Par tlak (kPa) |
Hmotnostní objem (m³ / kg) | Výparné teplo (kJ / kg) |
|
Kapalný | Parní | |||
-15 | 0,191 8 | |||
0 | 0,611 | 0,001 000 21 | 206 310 | 2 500 |
100 | 101,325 | 0,001 043 5 | 1673 | 2 257 |
200 | 1 555,0 | 0,001 156 5 | 0,127 18 | 1,938 |
300 | 8 592 | 0,001 403 6 | 0,021 62 | 1403 |
374 | 22 087 | 0,002 79 | 0,003 65 | 147 |
Kritický bod vody je: 374,1 ° C , 220,87 bar.
Specifické teplo při stálém objemu, 100 ° C , 1 atm : 1410 J / (kg K)
Rychlost zvuku: 401 m / s při 130 ° C ; z toho se výrazně zvyšuje s teplotou, to je asi 800 m / s do 1000 ° C .
Průmysl mnoho využíval vodní páry; hlavně jako teplonosná kapalina nebo pro provoz parních strojů (viz zejména parní turbína , parní lokomotiva ). Mimochodem, jeho spouštěč se používá v parních ejektorech používaných k čerpání tekutin (například k vytváření vakua) nebo v sirénách nebo píšťalkách. Jeho vlastnosti přenosu tepla se také používají při sterilizačních procesech .
Pára je generována v kotlích vytápěných fosilními palivy, někdy elektrický, nebo obecněji varu vody uvedou do kontaktu se zdrojem tepla, jak je nepřímo v parních kotlů z jaderných tlakovodní reaktory (PWR), nebo přímo ve varných jaderných reaktorů ( BWR) nebo v suterénu za účelem využití geotermální energie nebo v koncentrovaných solárních elektrárnách .
Parní tabulky jsou tabulky termodynamických údajů týkajících se vody a páry. Počítačové databáze nahradily tištěné tabulky. Používají je vědci a inženýři při navrhování procesů a zařízení využívajících páru. V této oblasti se také běžně používají termodynamické diagramy fází voda / pára, diagramy entropie / teploty , Mollierovy diagramy .
Existuje mnoho domácích použití vodní páry, včetně:
Steam se také používá v:
V atmosféře přítomná ve velkém množství je vodní pára hlavním skleníkovým plynem . To se liší podle zeměpisné šířky a času roku, jak je znázorněno ve smyčce vpravo. Maximum precipitovatelná voda se nachází v Intertropical konvergenční zóny (ITZ) blízko rovníku a klesá směrem k pólům. Ve středních zeměpisných šířkách však posloupnost depresí a anticyklonů tyto hodnoty velmi liší.
O množství vodní páry v souvislosti s globálním oteplováním se říká jen málo, protože atmosféra je již přirozeně zásobována vodní párou, má se za to, že jeho maximální topný potenciál ( radiační působení ) již byl dosažen při současné průměrné globální teplotě. Na druhé straně oxid uhličitý , nejčastěji citovaný skleníkový plyn, působí ve spektrálním rozmezí, které není zcela pokryto spektrem vodní páry . Tyto dva důvody řeší zjevný rozpor mezi skutečností, že vodní pára je hlavním skleníkovým plynem a oxid uhličitý je hlavním viníkem globálního oteplování.
Antropologické efekty, jako je letecký provoz , však vytvářejí umělé mraky, které lokálně zvyšují albedo , což ovlivňuje oteplování. Zvýšení teploty oxidem uhličitým také povede k většímu odpařování z oceánů. Studie publikovaná vúnora 2018hodnotí komplexní dopady změny klimatu na mraky, které pokrývají v průměru 70% planety: pozoruje, že vysokohorské mraky stoupají a systémy mraků se obecně pohybují směrem k pólům; očekává se, že tyto dva trendy urychlí globální oteplování; krátkodobá pozorování naznačují, že tropické mraky budou blokovat méně slunečního světla, čímž se zvýší oteplování, a rozmrazování mraků může být slabší brzdou oteplování, než se dříve myslelo; zesilující účinky skleníkového efektu proto daleko převažují nad omezujícími účinky.