بخار (صناعة)

دالة الحالة

• عمل (ترموديناميك)
• ميكانيك لاغرانج
• معادلة هاميلتون
• ستة درجات حرية
• طاقة حرارية
• تغير حالة
• بخار ماء

وثابت الغازات انوعي لبخار الماء Rγ,

φ ; ترمز لطور الماء، وهو هنا " بخار الماء

ضغط بخار الماء المشبع

ومن ناحية أخرى، طبقا لدالة الحالة الترموديناميكية للغاز المثالي نحصل على ضغط بخار الماء المشبع (بالتقريب) كحاصل ضرب كمية بخار الماء المشبع في ثابت الغازات النوعي ودرجة الحرارة بالكلفن. ونستعمل المعادلة كالآتي:

حيث تعبر «جاما» هنا عن بخار الماء،

العنفة البخارية

إضافةً إلى ذلك، تعتبر العنفة البخارية أو التوربين البخاري أحد أهم التطبيقات الصناعية في وقتنا الحاضر. وتستعمل التوربينات البخارية في إنتاج الطاقة الكهربائية فضلًا عن أغراض أخرى مثل السخانات المائية ومفرغات الضغط. تقوم الحرارة الناشئة عن الفحم أو البترول أو الوقود النووي بتسخين الماء، فيتولد بخار ذو ضغط عالي وفي درجة حرارة عالية. يوجه هذا البخار شديد الضغط وذو درجة حرارة عالية لتدوير عنفة بخارية، وهذه تدير مولد كهربائي فيتولد التيار الكهربائي. نحو 80% من الكهرباء المنتجة في العالم تولد بهذه الطريقة محطات القوي.

Eγ,φ ضغط البخار

*و ργ,φ كمية البخار المشبع فوق الماء أو فوق الثلج.

وفي هذا السياق، طبقا للنظام الدولي للوحدات SI يقاس ضغط البخار المشبع غالبا بوحدة

وفي هذا السياق، جرام/متر المربع، أي g/m2. واحيانا يقال عن بخار الماء «النهاية العظمى للرطوبة الهواء».

• مراجع
• انظر كذلك
• قانون الغازات المثالية
• قانون بويل
• قانون شارل
• معادلة فان دير فالس
• ثابت بولتزمان
• ديناميكا حرارية

البخار المحمص

وعلى صعيد آخر، هو المصطلح العلمي للبخار عندما يكون في حالة غازية تماما أي لايوجد أثر للسائل. في هذه الحال تتغير درجة حرارة البخار طرديا مع تغير كمية الحرارة وبالطبع هي أكبر من درجة الغليان لنفس الضغط.

تطبيقات البخار

خصائص البخار

وفي هذا السياق، بخار الماء ليس له لون وما نراه ليس سوى الرطوبة المتكونة أثناء التبخر بسبب التبادل الحراري في الجو المحيط.

كذلك، عند الضغط الجوي تكون درجة غليان الماء 100 درجة مؤية ويزداد حجمه بمقدار 1730 مرة

البخار المشبع

من جانب آخر، للبخار المشبع تطبيقات صناعية كبيرة، ويمكن معاملته معاملة غاز حقيقي من الوجهة الترموديناميكية.

في هذا الإطار، عندما يتواجد الماء في حالتيه السائلة والغازية يطلق على بخاره بالبخار المشبع ودرجة حرارته بدرجة الغليان. في هذه الحالة تكون درجة حرارة الماء والبخار ثابتة مهما تغيرت كمية الحرارة أو الطاقة الحرارية المدخلة بشرط ثبوت الضغط. مثلا عند الضغط الجوي أي على مستوى سطح البحر تكون درجة الغليان للماء هي 100 درجة مؤية وتظل درجة حرارة الماء ثابتة أثناء الغليان (رغم إمداده بحرارة من الخارج) حتى يتحول الماء كله إلى بخار، عندئذ تؤدي الحرارة المدخلة إلى رفع حرارة البخار. أثناء الغليان تختزن جزيئات الماء الحرارة في داخلها كحرارة كامنة Latent Heat وجزء من الحرارة يعطيها طاقة حركة تجعلها تفلت من السائل وتصبح بخارا.