Какой закон или формула обсуждает взаимосвязь между давлением и точкой росы?

Во многих случаях точка росы зависит в первую очередь от температуры и относительной влажности. Однако на ту же самую точку насыщения влияет давление, но я не могу найти формулы или даже закона, который обсуждает это.

Возможно, что мое предположение о взаимосвязи между точкой росы и давлением может быть неточным, но если это так, то как мы можем тогда объяснить, что хладагент может быть паром при температуре 210°F в контейнере на 280 фунтов на квадратный дюйм, иметь точку росы 125°F , но также быть паром при температуре 75 ° F в контейнере на 70 фунтов на квадратный дюйм.

Независимо от того, является ли вещество водой, фреоном или любой другой жидкостью, должны быть отношения между давлением и точками росы (точки насыщения, точки конденсации и т. д. - все они означают одно и то же). Мы можем ясно видеть, что с фреоном существует некоторая взаимосвязь между давлением и температурой, при которой скорость конденсации больше, чем скорость испарения, но я не могу найти никаких законов/формул для этого.

Я немного запутался, так как в первом абзаце вы говорите об «относительной влажности», которую по умолчанию я связываю с водой, а во втором абзаце вы говорите об хладагенте.
Вы правы - влажность присуща только воде, но есть много других веществ, которые также конденсируются/испаряются. Возможно, вы можете заменить мое использование «влажности» на «количество газа в воздухе по отношению к температуре его конденсации». Если для этого есть термин, возможно, будет полезно его узнать, и я отредактирую вопрос. Однако больший вопрос заключается во втором абзаце.
Итак, теперь мы можем пояснить второй абзац. Да, у вас может быть вещество, которое было бы полностью паром при 210F и все еще имело бы давление пара при 75F (в равновесии с жидкостью).
Делаю это комментарием, потому что я не уверен, но я думаю, что вам нужно соотношение Клаузиуса-Клапейрона , которое позволяет вам найти разделительную линию на фазовой диаграмме.
@TonyDiNitto, исследуй уравнение Антуана. Это уравнение устанавливает связь между давлением паров и температурой для чистых веществ. См. en.wikipedia.org/wiki/Antoine_equation

Ответы (3)

Для однокомпонентных жидкостей температура кипения равна температуре конденсации. Оба имеют одинаковую температуру для данного давления. Поговорим о кипячении.

Жидкости кипят, когда давление паров жидкости равно давлению окружающего газа (например, 1 атм для открытых емкостей на уровне моря). Когда вы повышаете температуру жидкости, давление пара увеличивается до тех пор, пока не сравняется с давлением окружающего газа, после чего жидкость закипит. Если вы уменьшите давление окружающего газа, то вам не нужно будет больше поднимать температуру жидкости. Вот почему вода на Эвересте кипит при 82°C вместо 100°C, потому что атмосферное давление ниже:

введите описание изображения здесь

Если у вас есть давление пара п 1 чистого вещества при одной температуре Т 1 можно рассчитать давление пара п 2 при второй температуре Т 2 используя уравнение Клаузиуса-Клапейрона :

п п 2 п 1 "=" Δ ЧАС в а п р ( 1 Т 2 1 Т 1 )

где
п = давление пара
Δ ЧАС в а п = энтальпия парообразования в Дж / м о л
р = газовая постоянная = 8.3145   Дж / м о л К
Т = температура в К

Несмотря на то, что я не эксперт в этом, я нашел некоторую информацию, которая может помочь. Посетите этот веб-сайт

https://www.vaisala.com/sites/default/files/documents/Dew-point-compressed-air-Application-note-B210991EN-B-LOW-v1.pdf

и этот сайт

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Dewpoint.jpg

На этом сайте фактически говорится: «Изменение давления газа изменяет температуру точки росы газа». Это то, что я узнал из наблюдений за газами фреона, но я никогда не мог найти никого, кто бы говорил об этом.

Обычное использование термина «точка росы» на самом деле является «атмосферной точкой росы», которая не учитывает давление в системе, поскольку предполагается, что оно составляет 1 атм. Многие легко находимые формулы для точки росы являются формулами для точки росы в атмосфере, поскольку они сосредоточены исключительно на температуре и количестве газа (например, водяного пара), захваченного воздухом.

Другой важной переменной, влияющей на точку росы, является давление, при котором в игру вступает точка росы под давлением (PDP).

Как правило (без использования сложных уравнений), сжатие увеличивает/повышает температуру точки росы, а расширение/декомпрессия снижает точку росы.

Это имеет смысл, учитывая, что если у вас есть фиксированное количество пара в воздухе и вы расширяете/декомпрессируете этот пар, общий процент влажности в воздухе будет меньше, а это означает, что процент относительной влажности уменьшится и, следовательно, снизится точка росы.

В этот момент можно применить стандартные формулы точки росы при атмосферном давлении для определения точки росы при различных уровнях давления.

В качестве фактического примера, точка росы для посылки воздуха при 200 фунтов на квадратный дюйм будет иметь точку росы при -40°F, тогда как та же самая посылка при 5 фунтов на квадратный дюйм, значительно менее сжатая, чем посылка 200 фунтов на квадратный дюйм, будет иметь точку росы -77°F.

Это имеет важное значение для реального понимания того, как работают такие вещи, как тепловые насосы, осушители воздуха, предприятия пищевой промышленности, производство электроники и многое другое.