Temperaturskala/kogepunkt
Erik Olsen
>
> Det er underforstået når man snakker om temperaturskalaer og hvor
> kogepunkt og frysepunkt ligger.
Vi kan godt blive enige om at standardbetingelser gælder når det gælder
definition af temperaturskalaer. Men begrebet "kogepunkt" har en anden
betydning, se nedenfor.
>>> Når man siger, at kogepunktet (for vand) er 100 grader celsius så
>>> gælder det for en opløsning af 100% H2O ved 1 atmosfæres tryk.
>>> Afvigelser fra disse standardbetingelser giver afvigelser i
>>> kogepunktet, der kan beregnes.
>>
>> En væskes kogepunkt er den temperatur hvor væskens damptryk er lig
>> med trykket i væsken (dvs. hvor dannelse af dampbobler i væsken
>> begynder).
>
> "Den mere præcise og generelle definition er:
> Kogepunktet er den temperatur, hvor væskens damptryk er lig 1
> atmosfære."
For nu at gøre det lidt tydeligere ved at vælge forhold der afviger
tydeligt afviger fra atmosfærebetingelserne:
I en dampkedel (vandrørs-beholderkedel) der arbejder med et tryk på 40
bar(a) koger kedelvandet ved en temperatur på ca. 250,3 °C. Når jeg
skriver ca. skyldes det dels at jeg ikke har en eksakt tabelværdi, dels
at man i praksis ikke kan måle tryk og temperatur eksakt. Men med de
begrænsninger siger man at kedelvandets kogepunkt er 250,3 °C ved 40
bar(a).
I dampkedlen kan små trykvariationers indflydelse på kogningen tydeligt
iagttages. Dels er der lavet udmærkede filmoptagelser gennem et
specialkonstrueret "vindue" i en overbeholder, dels kan virkningen
iagttages på overbeholderens vandstandsvisning, hved enten vandstanden
måles ved hjælp af et vandstandsglas eller et differenstrykarmatur.
Når kedlen, herunder fødevandstilførslen, er i ligevægt, småkoger
kedelvandet (let urolig vandoverflade), og vandstanden i overbeholderen
er konstant.
Hvis trykket (fra ligevægtstilstanden) stiger, eksempelvis når
nyttedampflowet fra kedlen reduceres 1), ophører kogningen
(vandoverfladen bliver helt rolig) og vandstanden falder hurtigt fordi
dampboblerne i kedelvandet "klapper sammen" (dampen i boblerne
kondenserer i hele kedlens volumen) 3).
Hvis trykket (fra ligevægtstilstanden) falder, eksempelvis når
nyttedampflowet fra kedlen øges 2), tiltager kogningen (vandoverfladen
bliver meget urolig) og vandstanden stiger hurtigt fordi dampboblerne i
kedelvandet bliver flere og større (større fordampning i kedelvandet i
hele kedlens volumen) 3).
Noter:
1) Trykket i overbeholderen stiger fordi det større dampflow giver
anledning til et øget tryktab gennem hoveddampledningen, mens
trykreguleringen sker hos forbrugeren (eks. en turbine).
2) Trykket i overbeholderen falder fordi det mindre dampflow giver
anledning til et reduceret tryktab gennem hoveddampledningen, mens
trykreguleringen sker hos forbrugeren (eks. en turbine).
3) Kedelvandets temperatur ændres kun langsomt, og antages derfor at
være konstant i de beskrevne forløb.
På tilsvarende vis ændres vands kogepunkt (kogningstemperatur i °C)
under indflydelse af trykændringerne i atmosfæren (kar med åben
forbindelse til atmosfæren), omend ændringerne er små i forhold til hvad
der sker i en dampkedel.
--
Venlig hilsen
Erik Olsen
Erik Olsen
>
> 1) Trykket i overbeholderen stiger fordi det større dampflow giver ...
> ...
> 2) Trykket i overbeholderen falder fordi det mindre dampflow giver ...
Noterne kom desværre ikke til at hænge helt sammen med teksten, skal
være:
1) Trykket i overbeholderen stiger hurtigt hvis dampflowet reduceres
hurtigt. Det mindre dampflow giver anledning til et reduceret tryktab
gennem hoveddampledningen, så forbrugeren "ser" en større stigning af
trykket end i overbeholderen. Kan forekomme f. eks. ved hurtig reduktion
turbineydelse eller sikkerhedsnedlukning af turbinen.
2) Trykket i overbeholderen falder hurtigt hvis dampflowet øges hurtigt.
Det større dampflow giver anledning til et øget tryktab gennem
hoveddampledningen, så forbrugeren "ser" en større reduktion af trykket
end overbeholderen. Kan forekomme f. eks. ved hurtig forøgelse af
turbineydelse eller åbning af opstartsventilen.
Erik Olsen
>
> Jeg ved godt, hvad du mener. Det du omtaler er bare ikke et kogepunkt
> i den forstand vi snakker om. Derimod er der tale om den temperatur
> ved et givent tryk, hvor damptrykket for væsken er lig omgivelsernes
> tryk.
Nåja, så er vi da i det mindste nået et stykke vej.
Spørgsmålet er altså om "kogepunkt" er en givet egenskab ved et stof,
eller om det er den temperatur hvor væsken af samme stof begynder at
koge. Jeg må tilstå at jeg har set og hørt ordet anvendt i begge
betydninger.