Реальный газ, насыщенный пар и его свойства, особенности сжижения газа

Насыщенный пар. Если сосуд с жидкостью плотно закрыть, то сначала количество жидкости уменьшится, а затем будет оставаться постоянным. При неизменной температуре система жидкость - пар придет в состояние теплового равновесия и будет находиться в нем сколь угодно долго. Одновременно с процессом испарения происходит и конденсация, оба процесса в среднем компенсируют друг друга.
В первый момент, после того как жидкость нальют в сосуд и закроют его, жидкость будет испаряться и плотность пара над ней будет увеличиваться. Однако одновременно с этим будет расти и число молекул, возвращающихся в жидкость. Чем больше плотность пара, тем большее число его молекул возвращается в жидкость. В результате в закрытом сосуде при постоянной температуре установится динамическое(подвижное) равновесие между жидкостью и паром, т. е. число молекул, покидающих поверхность жидкости за некоторый промежуток времени, будет равно в среднем числу молекул пара, возвратившихся за то же время в жидкость. Для воды при комнатной температуре это число приблизительно равно 10²² молекул за время, равное 1 с (на 1 см² площади поверхности). Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным паром. Это определение подчеркивает, что в данном объеме при данной температуре не может находиться большее количество пара. Если воздух из сосуда с жидкостью предварительно откачан, то над поверхностью жидкости будет находиться только ее насыщенный пар.Сжиженный газ. Основные свойства. Представители сжиженного газа, такие как пропан и бутан, имеют одно очень важное отличие от других видов топлива. Во время наполнения баллона газом, он быстро испаряется, и первые его частицы заполняют весь объем баллона. При этом в баллоне создается давление. Если уменьшать давление в баллоне, газ будет стремительно испаряться. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока пары сжиженного газа не достигнут уровня насыщения. Это отличительное свойство газа позволяет его хранить в сжиженном виде в очень больших объёмах. Эти объемы зависят от газа, который находится в баллоне. Бутан имеет большее давление, чем пропан. Эти различия давления позволяют менять пропорции пропана и бутана. На давление газа влияет температура. Чем выше температура, тем выше давление, и это влияет на изменение объема газа в жидком состоянии. Такое свойство зависимости давления от температуры очень опасно для окружающих. Если в баллоне большое количество сжиженного газа и температура поднимется на несколько градусов, в баллоне резко увеличится давление, что может привести к взрыву баллона из-за большого давления. В целях безопасности на станциях заправки газом баллонов никогда баллоны не заполняются полностью. Всегда оставляется определенный свободный объем, обычно 10%, который предназначен на случай повышения температуры. Это обеспечивает безопасность сжиженного газа в баллонах. Пропан и бутан также отличаются температурой кипения, при которой пропан и бутан переходят из жидкого в газообразное состояние. Для пропана температура кипения составляет -43°С, а для бутана температура кипения равна 0°С. Еще одним отличием газов от бензина является теплота сгорания. У газов этот параметр значительно выше, чем у бензина. Так же известно, что при увеличении объема воздуха, который подается в двигатель, теплота сгорания немного уменьшается. Работа двигателя на газе и бензине так же отличается. Мощность двигателя на бензине выше, чем на газе, приблизительно на 10%. Это может привести к снижению скорости приблизительно на 4%. Этот небольшой минус двигателей на газу компенсируется стоимостью газа. Его мировые цены ниже, чем набензин. Поэтому, при выборе топлива, на котором будет ездить машина, стоит для себя решить, что важнее: скорость или экономия на топливе. Причиной разницы мощности двигателя на газе и бензине является разность теплоты сгорания топлива. У газа этот показатель ниже и при сгорании в камере дизеля, он не способен полностью заполнить объем цилиндров газо-воздушной смесью.32. Влажность. Ее виды, способы определения