Игорь
http://labspirt.com/forum/index.php?topic=978.msg18914#msg18914Объясняю почему скорость пара не меняется при разной спиртуозности испаряемой жидкости при неизменном нагреве.
Для испарения 1 грамма воды нужно 2256 джоулей.
Для испарения 1 грамма спирта нужно 840 джоулей.
1 грамм-моль воды это 18 грамм.
1 грамм-моль спирта - это 46 грамм.
Для испарения 1 грамм-моля воды нужно 2256 х 18 = 40608 джоулей
Для испарения 1 грамм-моля спирта нужно 840 х 46 = 38640 джоулей.
1 грамм-моль любого газа при нормальных условиях (температура 273.15К, абсолютное давление 760 мм рт. ст) занимает объем 22.4 литра.
О давлени пока забудем, рассмотрим его влияние потом. Пока только температура.
При температуре кипения (100
оС = 373.15К) , 22.4 литра водяного пара занимают объем 22.4 х 373.15 / 273.15 = 30.6 литра.
При температуре кипения (78.3
оС =351,45К) , 22.4 литра спиртового пара занимают объем 22.4 х 351,45 / 273.15 = 28.8 литра.
Для испарения 1 литра водяного пара нужно 40608 / 30.6 = 1327 Дж.
Для испарения 1 литра спиртового пара нужно 38640 / 28.8 = 1341 Дж
Разница составляет 1%.
Цифры.При кипячении чистой воды на киловаттном нагревателе, каждую секунду кипящая вода будет получать 1000 джоулей тепла. При этом будет испаряться 0,443 грамма (0,443 миллилитра) воды и образовываться 754 мл водяного пара.
При кипячении чистого спирта на киловаттном нагревателе, каждую секунду кипящий спирт будет получать 1000 джоулей тепла. При этом будет испаряться 1,19 грамма (1,507 миллилитра) спирта и образовываться 746 мл спиртово пара.
Поэтому можно утверждать, что объем пара, поднимающегося из куба, составляет 750±4 мл/с на каждый киловатт нагрева и не зависит от спиртуозности. Точность составляет около 0,5%.
Теперь давление
Если атмосферное давление составляет 760 мм в.ст, а давление в кубе - 15 мм.рт.ст, то при подъеме наважно какого пара из куба к дефлегматору, его объем (и скорость) увеличивается на 15 / 760 = 0,02 - на 2%
Выводы. Так как в наших расчетах погрешностью меньше 5% можно пренебречь, нужно запомнить два важных момента.
1. Если нагрев стабилен, а куб достаточно утеплен, из него выходит обинаковый объем пара от начала до конца ректификации.
2. Объем пара, поднимающийся по колонне, не меняется от низа колонны до верха.
3. Количество опускающейся по колонне флегмы уменьшается по мере снижения ее спиртуозности.
Так как Айсберги а другие теортики время от времени причаливают к форуму, я сохраню ссылку на это сообщение и следующий раз не буду тратить время на ликбез, а просто дам ссылку.