Простейший вопрос по термодинамике
 

Что-то я в школе прогулял, теперь не могу наверстать. Задача из жизни.
Имеется бойлер, наполненный наполовину водой с температурой 130С, вторая половина - пар. Давление внутри... да оно, собственно, не так важно для задачи, но явно больше атмосферного.
Спускаю часть пара -> давление падает -> вода начинает кипеть -> растёт давление... повышается температура всей системы.
Вопрос: температура-то почему повышается? Насколько я помню, при испарении она должна снижаться.

[quote=135 рублей за доллар;48657600]Имеется бойлер, наполненный наполовину водой с температурой 130С, вторая половина - пар. Давление внутри... да оно, собственно, не так важно для задачи, но явно больше атмосферного.[/quote]
Как это "не важно"? Очень даже важно, именно от давления зависит, будет ли перегретая вода находится в жидком или газообразном состоянии!
При температуре 130°C вода может оставаться в жидкой фазе только при давлении > 270 кПа (2,7 атмосферы).
Давление насыщенного пара (температрура - давление, кПа)
128 - 254.25, 129 - 262.04, 130 - 270.02, 131 - 278.20, 132 - 286.57, 133 - 295.15
и так далее до до 374°С - критической точки для воды, когда разница между фазовыми состояниями вещества перестаёт существовать.

Точно ли повышается температура всей системы? Откуда такой вывод: проводились замеры на дальнем радиаторе или этот вывод сделан по темепратуре в котле? Ну так в котле вполне может закипать теплоноситель, если, допустим, из-за закипания воды в трубах (и завоздушивания некоторых участков) при падении давления в системе уменьшился поток, текущий через котёл, ну, либо просто из-за недостаточности теплоносителя.

Зачем вообще греть до такой температуры?? Пара в бойлере не должно быть от слова совсем! Пар в бойлере - значит либо котёл слишком мощный и система не справляется с теплосъёмом, отводом тепла, либо недостаточна циркуляция теплоносителя в системе по разным причинам.
Пар в котле (если это не паровая система отпления) вопиет о том, что срочно нужно делать ревизию всей системы, иначе в скором времени может и бабахнуть, если автоматика котла вовремя его не погасит, уйдя в аварийный режим.

[quote=Кот Шрёдингера;48658323]Как это "не важно"? Очень даже важно, именно от давления зависит, будет ли перегретая вода находится в жидком или газообразном состоянии! При температуре 130°C вода может оставаться в жидкой фазе только при давлении > 270 кПа (2,7 атмосферы).[/quote]
Вот потому и не важно, что там давление на 1.7 атм выше атмосферного (я полагал, на 2, вы написали точнее), а если оно (вдруг) будет ниже, то в замкнутом пространстве, которым бойлер является, испарившаяся вода увеличит давление до минимально необходимого, при котором вода будет оставаться в жидком состоянии.
[quote=Кот Шрёдингера;48658323]Точно ли повышается температура всей системы?[/quote]
Точно. Доверяю термодатчику (если быть точнее, NTC-терморезистор), установленном прям на самом бойлере.

[quote=135 рублей за доллар;48658626]Зачем вообще греть до такой температуры??[/quote]
Чтобы в необходимый момент получить на выходе много пара.

[quote=135 рублей за доллар;48658626]Вот потому и не важно, что там давление на 1.7 атм выше атмосферного (я полагал, на 2, вы написали точнее)[/quote]
Так и думал, что нужно было писать не "атмосфер", а "бар", но надеялся, что понимая хватит отличить атмосферное давление от единиц измерения давления в закрытой системе.
[quote=135 рублей за доллар;48658626]Точно. Доверяю термодатчику (если быть точнее, NTC-терморезистор), установленном [b]прям на самом бойлере[/b].[/quote]
Ключевое выделил.
То есть, ты не знаешь, как изменилась температура во всём контуре, ты судишь о ней только по температуре в бойлере? ;)
Теперь перечитай вышенаписанное и, возможно, ты достигнешь инсайта, поймёшь, при каких условиях подскакивает температура в котле, без увеличения температуры в контуре, причём без увеличения расхода топлива.

[quote=Кот Шрёдингера;48658943] Так и думал, что нужно было писать не "атмосфер", а "бар", но[/quote]
Ничего, многие ошибаются. Главное - мы друг друга поняли. Итак, в котле 130С и 1.7 бар. С этим разобрались, но это, повторюсь, не столь важный параметр.
[quote=Кот Шрёдингера;48658943]
То есть, ты не знаешь, как изменилась температура во всём контуре, ты судишь о ней только по температуре в бойлере?[/quote]
Бойлер - это вся система. Нет, это не отопление, это просто бойлер и ТЭН плюс (для чистоты эксперимента) термоизоляция.
Вопрос остаётся открыт.

[quote=135 рублей за доллар;48657600]Имеется бойлер, наполненный наполовину водой с температурой 130С[/quote]

[quote=135 рублей за доллар;48657600]вода начинает кипеть -> растёт давление... повышается температура всей системы.[/quote]

до 131Ц? ))

6-Romanoff > Буквально на 2 градуса. Но мне непонятна природа этого явления.
Датчик реагирует на изменение температуры на 0.1С

[quote=135 рублей за доллар;48659142]Буквально на 2 градуса.[/quote]
ну все. Венчный двиг ))
можно греть воду просто стравливая давление в баках ))

А в действительности там скорей всего вот так:
датчик находится там где пар, и при сжатии пара (когда вода заново закипает при стравливании и увеличивается давление) его температура повышается.

[quote=135 рублей за доллар;48659018]Главное - мы друг друга поняли. Итак, в котле 130С и 1.7 бар.[/quote]
НЕТ!!!
Забудь вообще про атмосферы, чтобы не было путаницы.
У тебя закрытая система, потому вода c температурой +130С в жидком виде может быть в ней только при давлении >2,7 бар или 270 кПа.
смотри таблицу [url="http://www.fptl.ru/spravo4nik/davlenie-vodyanogo-para.html"]Давление насыщенного пара воды от 0°С до 374°С[/url]
Поищи на ютубе "перегретая вода"
Именно это и происходит, если ты сбрасываешь давление в системе.
Соответственно, у тебя сразу же происходит завоздушивание паром, ну, либо просто поток теплоносителя через бойлер резко уменьшается, теплосъём, соответственно, уменьшается, идёт рост [b]температуры в бойлере[/b].
Не во всей системе, а только в бойлере!

Или у тебя [s]сферический конь в вакууме[/s] сферический бойлер с водой и перекрытыми вентилями по входу и выходу?
Ну, а в чём тогда вообще вопрос? Вода в закрытой емкости будет греться ровно до той температуры, которая установлена регулирующей арматурой, или пока закрытая емкость не взорвётся (если предохранительный клапан отсутствует/неисправен).

Ну, а почему термостат бойлера допускает перегрев пара свыше 130С, что однозначно не допускается СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (если это это система парового отопления) - это уже совсем другой вопрос.

[quote=Кот Шрёдингера;48659209]Соответственно, у тебя сразу же происходит завоздушивание паром, ну, либо просто поток теплоносителя через бойлер резко уменьшается, теплосъём, соответственно, уменьшается, идёт рост температуры в бойлере. Не во всей системе, а только в бойлере![/quote]
да все проще.
После стравливания вода закипает, незначительно (на 0,001%) теряя в температуре.
Пар от кипящей воды имеет ту же температуру что и вода (130Ц). Когда давление пара от кипящей воды возрастает, возрастает и его температура, от сжатия (возможно даже конденсации). Ну а датчик находится выше воды, т.е. там гдже пар.
Вот и вся аномалия. ))

Та х.з., что у топикстартера (ТС) творится и как он проводит наблюдения %)
Возможно, гистерезис системы большой и напряжение с тэна снимается не своевременно. А может ТС открывает вентиль бойлера, давление и температура падают, автоматика думает, что началась работа на обогрев системы, сейчас холодный теплоноситель подкатит, надо тэны греть, а ТС такой: "Та фиг тебе", - и вентиль назад хрясь. Регулятор чует, что темперетара полезла в запрещённую зону, снимает питание с тэна, но пока температура дойдёт до воды, например, из-за большого термосопротивления (допустим, тэны накипью обросли), 2 лишних градуса и набегают.
В общем, гадать о реальной системе по её вакуум-коне-сферическому описанию - дело абсолютно неблагодарное.

Кот Шрёдингера > В самом начале вы внесли ошибку в условие задачи, в следующем сообщении внесли ещё две. Боюсь предположить, что будет дальше.
10-Romanoff > Вы в этом уверены? То есть, это из учебника и тему можно закрыть или это просто подгонка под ответ?
Я, повторюсь, термодинамику в школе пропустил, но что-то мне подсказывает, что там всё проще: когда я спускаю колесо, ниппель охлаждается. Полагаю, само колесо при этом слегка нагревается. Если это так, то здесь происходит ровно то же: снижая давление в системе, возрастает температура. Но это лишь предположение неуча.
[quote=Romanoff;48659169]ну все. Венчный двиг )) можно греть воду просто стравливая давление в баках ))[/quote]
Почему вечный двигатель? Вода через время закончится.

Перепроверил свою систему. При длительном спускании пара температура, конечно же, падает. Всё логично. Написанное в самом начале справедливо лишь при кратковременном стравливании пара.
------
Для себя просто отметил, что при резком выводе системы из равновесия (дважды: открытие клапана и закрытие клапана) происходит некий всплеск и простыми законами термодинамики это не объяснить. Отдалённо это похоже на гидроудар: хоть там не действует закон сообщающихся сосудов, а давление в системе может сильно подскочить.

[quote=135 рублей за доллар;48660477]Вы в этом уверены? [/quote]единственное обьяснение

[quote=135 рублей за доллар;48660721]и простыми законами термодинамики это не объяснить[/quote]
конденсация. Вот и весь ответ.


[quote=135 рублей за доллар;48660477]само колесо при этом слегка нагревается.[/quote]
охлаждается ))

[quote=135 рублей за доллар;48660477]снижая давление в системе, возрастает температура[/quote]
давление снижается несильно, и температура почти не падает. А потом, при кипящей воде, происходит КОНДЕНСАЦИЯ, т.е. поднятие (ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ) t

[quote=Romanoff;48663058]охлаждается ))[/quote]
Да, я уже понял, что чушь написал. Опытным путём проверил.
Но этот эффект мне напоминает гидроудар - открыли заслонку, вроде, давление должно быть одинаковым, а оно на момент возрастает.
[quote=Romanoff;48663058]давление снижается несильно[/quote]
Поставил манометр. Давление в моменте падает с 2 до почти 1.5 бар (потом выравнивается), этим многое объясняется.

[quote=135 рублей за доллар;48663314] падает с 2 до почти 1.5 бар[/quote]
т.е. почти не падает.
А потом происходит конденсация (от, как вами сказано, разновидности гидроудара), от которой температура конкретно и возросла.

примерно из той же оперы что и стартпост:
никто не подскажет, почему, если в бутылку налить горячей воды и взболтнуть, там резко возрастает давление? )

17-Romanoff > Тут всё проще. В бутылке воздух холодый изначально. Если налить не полную бутылку, то воздух над водой останется не полностью прогретым. Взбалтывание ускоряет процесс прогревания, воздух расширяется, давление растёт.

да, похоже все именно так )

0-135 рублей за доллар > :)
Вы "жулик" :); вносите как будто информацию по теме, но никак не хотите писать только чистую првду. :)

[u]Например,какой и где[/u] установлен датчик терморегулятора; [u]где[/u] установлен термометр?
Или регулирование выполняется вообще по давлению пара в системе?

Опишите чётко своё устройство, а затем задавайте вопросы.

20-SteveS > Я уже получил ответ.