Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Вода парообразная
Парообразная вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Парообразная вода
Cтраница 1
Парообразная вода содержится в почвенном воздухе, в порах, свободных от воды. Пары воды поступают в почву из атмосферы и постоянно образуются в почве при испарении жидкой воды и льда. Они перемещаются по профилю почвы и в атмосферу с током почвенного воздуха и диффузионно в соответствии с градиентом давления пара. [1]
Парообразная вода в снабжении растений водой практически значения не имеет. [2]
Парообразная вода занимает все поры, свободные от жидкой воды. Она образуется из всех других форм почвенной влаги путем испарения и вновь переходит в них путем конденсации. Общее количество ее в почве не превышает 0 001 % от веса почвы. Непосредственного участия в снабжении растений водой не принимает. [3]
Парообразная вода обладает свойствами, сильно отличающимися от свойств идеального газа. Даже в парообразном состоянии у воды существуют большие силы межмолекулярного взаимодействия. В жидкой воде, где расстояния между молекулами намного меньше, эти силы очень велики. Таким образом, ДЯ этого процесса имеет положительный знак, AS не благоприятствует его протеканию, и водород не растворяется в воде в заметных количествах. [4]
Парообразная вода, поглощенная почвой из воздуха и прочно удерживаемая на поверхности твердых частиц, называется гигроскопической. Она находится в равновесии с парообразной влагой атмосферы и характеризует влажность воздушно-сухой почвы. Количество гигроскопической воды в почве зависит в основном от ее механического состава и содержания гумуса. Чем выше степень дисперсности ( раздробленности) почвы, а следовательно, больше суммарная поверхность ее частиц, а также чем выше содержание гумуса, тем больше гигроскопической воды удерживает почва. [5]
Парообразная вода ( водяной пар) находится в зоне аэрации в порах, не занятых водой, и движется вследствие различия упругости паров. Несмотря на ее малое содержание в грунтах ( около 0 001 веса сухого грунта) она играет очень большую роль во влажностном режиме почвенных и лежащих ниже ( в зоне аэрации) горизонтов грунтов, особенно в районах степей и пустынь. [7]
Вся парообразная вода недоступна. [8]
Молекулярная масса парообразной воды равна 18 и отвечает ее простейшей формуле. Однако молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях ( см. § 80), оказывается более высокой. Такой вывод подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды ( см. рис. 57 на стр. Как уже говорилось в § 47, ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей. [9]
Молекулярный вес парообразной воды равен 18 и отвечает ее простейшей формуле. Однако молекулярный вес жидкой воды, определяемый методом, описанным в § 80 ( путем изучения ее растворов в других растворителях), оказывается бол ее высоким. Как уже говорилось в § 47, ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей. [11]
Молекулярная масса парообразной воды равна 18 и отвечает ее простейшей формуле. Однако молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях, оказывается более высокой. Как уже говорилось, ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей. [12]
Известно, что парообразная вода перемещается от участков грунта с более высокой температурой к менее теплым. Это ведет к усилию коррозионных процессов на участках, к которым направлено передвижение пара при соответственной конденсации его в жидкую воду. [13]
Способность почвы сорбировать парообразную воду называется гигроскопичностью. Содержание гигроскопической воды ( Г) в почве зависит от относительной влажности воздуха и свойств самой почвы. [14]
Немаловажное экологическое значение имеет парообразная вода. Она определяет влажность воздуха. В разных регионах Земли влажность воздуха неодинакова. В тропических лесах с большим количеством атмосферных осадков влажность воздуха высокая, а в полупустынях и пустынях с незначительным количеством осадков, наоборот, низкая. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Парообразная вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Парообразная вода
Cтраница 3
С константа равновесия примерно равна 1 и до реакции в смеси было 1 моль СО и 5 моль парообразной воды. [31]
Наша планета на 3 / 4 покрыта водой, льдами; над ней плывут облака в виде скопления парообразной воды. Вода наполняет клетки растений животных; клетки тела человека в среднем на 70 % состоят из воды. [32]
Гигроскопическая ( прочно-связанная) вода ( рис. 29) образуется на частицах породы в почве и в зоне аэрации в результате сгущения парообразной воды, проникающей из воздуха или испарившейся с частиц породы. Эта вода прочно удерживается иа поверхности частиц молекулярными и электрическими силами и может быть удалена из породы только путем продолжительного прогревания ее при 105 - 110 С. Гигроскопическая вода перемещается, только превратившись в парообразное состояние. [34]
Бернал и Фаулер [23] и Полинг [273] пришли к заключению, что сходство многих физических свойств льда - особенно колебательного спектра - с соответствующими физическими свойствами парообразной воды является показателем неповрежденное молекулы Н2О во льду. Этот вывод исключает предположение, что молекулы воды во льду ионизированы или что атомы водорода располагаются в средней точке между двумя соседними атомами кислорода. Каждая молекула Н2О во льду может принимать шесть возможных ориентации, и, следовательно. О - Н направлена к одной из четырех ближайших соседних молекул. Не очевиден тот факт, что только одно положение, а не целый набор положений атомов водорода является энергетически выгодным. [35]
Она обладает большой подвижностью и перемещается в направлении от мест с большей упругостью к местам с меньшей упругостью ( разность давлений обусловлена разностью температур на различных участках) и от более влажных участков к менее влажным. Парообразная вода проникает в почву из атмосферы, ио может образовываться при испарении влаги и в почве. В случае охлаждения почвы и почвенного воздуха до точки росы и ниже парообразная вода может конденсироваться. Испарение воды на одних участках и конденсирование водяного пара на других оказывает существенное влияние на перераспределение влаги в почве. Непосредственного участия в питании растений парообразная вода принимать не может. [36]
Установка штуцеров до сепараторов приводит к понижению давления в сепараторе. При этом количество парообразной воды в газе увеличивается за счет испарения и первая ступень сепараторов работает неэффективно. [38]
С учетом поправки на изменение температуры газа в зависимости от температуры окружающего воздуха температура газа на входе в сепаратор нами была принята ориентировочно равной 10 С. При указанных значениях давления и температуры количество парообразной воды в газе по графику ( см. рис. 9) составляет 0 54 г / м3, или 35 1 кг / сут. [39]
Отбойные сепараторы ( каплеотделители) предназначены для улавливания из газа капельной жидкости. На пути движения газа от забоя до сепарационной установки вследствие изменения давления и температуры из него выделяется конденсат, а часть парообразной воды, насыщающей газ, переходит в капельно-жидкое состояние. [40]
Большое значение имеет также конденсация паров воды в грунтах у самих металлических сооружений. Если по трубопроводу передается жидкость или газ, обладающий более низкой температурой, чем в окружающей грунтовой среде, то по направлению к сооружению возникает ток парообразной воды, который, достигнув охлажденной поверхности трубы, начнет конденсироваться во влагу. [41]
Частичный вес газа или 2 объема СО ( 28 г), сгорая ( образуя СО2), развивает 68 000 единиц тепла ( Томсен 67 990 кал. Частичный вес водорода № ( или 2 его объема развивает, сгорая в жидкую воду, 69 000 единиц тепла ( по Томсену 68 300), а образуя парообразную воду, 58 000 единиц тепла. Уголь, сгорая в СОа и образуя его частичное количество ( 2 объема), развивает 97 000 единиц тепла. Из данных об этих экзотермических реакциях следует: 1) что окисление угля только до СО развивает 29000 единиц тепла, 2) что реакция С СО2 2СО поглощает 39 000 кал. С Н2О Н2 - J - СО поглощает ( если вода парообразна) 29 000 кал. С - f - CO2), 4) С - ( - 2Н2О СО2 -) - 2Н2 Поглощает ( если вода парообразна) 19 000 единиц тепла, 5) реакция СО -) - Н2О СО2 -) - Н2 развивает 10000 единиц тепла, если взять воду в парах, и 6) распадение, выражаемое уравнением 2СО С - j - CO2 ( доп. Следовательно, 2 объема СО или Н2, сгорая в СО2 или в Н2О, развивают почти одинаковое количество теплоты, так же как и реакция С - f - Н2О СО - j - h3 и С СО2 СО СО. [42]
Наряду с измерением количества воды, собираемой в сепараторах при разных давлениях, было исследовано увеличение воды в сепараторах, вызванное ростом дебита скважин. На увеличение выноса воды с возрастанием дебита влияет много факторов: расстояние подошвенной или краевой воды от забоя скважин, характер продуктивного горизонта, скорость газа в скважине, количество парообразной воды в газе и пр. [44]
На избыток воды в среде животные реагируют иначе. Поэтому о вредном влиянии на животных избыточно выпитой воды говорить не приходится. Однако избыток парообразной воды в воздухе довольно сильно действует на состояние животных. Высокая влажность воздуха негативно влияет на крупный рогатый скот и на животных других видов. [45]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Парообразная вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Парообразная вода
Cтраница 4
Для некоторых веществ приводятся теплоты образования и в том физическом состоянии, в котором они при стандартных условиях существовать не могут. Так, например, для воды приводятся теплоты образования в жидком и газообразном состояниях, хотя вода при температуре 25 С является жидкостью с упругостью пара 23 8 мм Hg. Поэтому приведенная теплота образования парообразной воды означает только, что столько теплоты выделилось бы в газообразном состоянии при указанных условиях. [46]
В атмосфере вода содержится в виде пара, водяных капель и снежинок. Практически почти вся атмосферная влага находится в тропосфере, высота которой на разных широтах составляет 12 - 18 км. Подсчитано, что в тропосфере содержится 12 300 км3 парообразной воды и некоторое количество жидкой и твердой. [47]
Для того чтобы объяснить свойства пара, льда и жидкой воды, мы должны иметь представление о молекуле воды. В этой главе мы описываем единичную молекулу воды двумя дополняющими друг друга способами: сначала исходя из свойств, которые установлены с помощью экспериментальных исследований, а затем в терминах свойств, выводимых из электронной теории химической связи. Первая группа свойств основана на измерениях, выполненных с парообразной водой при достаточно низких давлениях или при высоких температурах для того, чтобы быть уверенными в том, что взаимодействия между молекулами в значительной мере отсутствуют. Эти свойства связаны, например, с относительными положениями ядер и полярностью молекулы как целого, но они не дают большой информации о распределении электронного заряда в пределах молекулы. Следовательно, для получения более детальной картины молекулы воды мы должны обратиться к описанию, даваемому теорией. Оно содержит такие детали, как форма облака электронного заряда молекулы воды и характер тех распределений заряда, которые вносят наибольший вклад в общую полярность молекулы. Конечно, разделение этих взаимозависимых описаний является искусственным, но оно применяется для того, чтобы подчеркнуть, какая часть нашего представления о воде основана на экспериментальных данных и какая часть основана на разумных и строгих моделях молекулы воды. [48]
Необходимо указать также на отсутствие на газовых промыслах обоснованных технологических схем сепарации газа, которые исходили бы из теоретических предпосылок процесса и конкретных условий эксплуатации скважин. Сепараторы на газовых скважинах в подавляющем большинстве установлены после штуцера. Это приводит к понижению давления в сепараторе, причем количество парообразной воды в газе увеличивается за счет испарения и резко снижается эффективность сепарации из газа жидких примесей. В циклонах сепараторов из-за чрезмерно больших скоростей отбивается малое количество воды и происходит распыление капель жидкости вместо их осаждения. На газовых сепараторах отсутствуют аппаратура для постановки исследований и контрольно-измерительные приборы для оценки их работы. Обслуживание газовых сепараторов поставлено неудовлетворительно. [50]
Она обладает большой подвижностью и перемещается в направлении от мест с большей упругостью к местам с меньшей упругостью ( разность давлений обусловлена разностью температур на различных участках) и от более влажных участков к менее влажным. Парообразная вода проникает в почву из атмосферы, ио может образовываться при испарении влаги и в почве. В случае охлаждения почвы и почвенного воздуха до точки росы и ниже парообразная вода может конденсироваться. Испарение воды на одних участках и конденсирование водяного пара на других оказывает существенное влияние на перераспределение влаги в почве. Непосредственного участия в питании растений парообразная вода принимать не может. [51]
На левой половине рис. 2 замкнутыми эллипсами и стрелками показана взаимная связь отдельных вертикальных гидрогеологических зон и их связь с наземной гидросферой и атмосферой. Связанные правые стороны эллипсов для первых пяти зон подчеркивают мысль о том, что в природе существует нисходящий ток воды и сопутствующих ей веществ и микроорганизмов, в результате чего совершается их миграция из каждой вышележащей пластовой зоны в нижележащую. В зоне паро-гидротермальных вод показан круг, предположительно указывающий, что в ней часть поднимающейся парообразной воды сгущается в жидкость, которая вновь участвует в питании вод, лежащих ниже критических изотерм 364 - 425 С. [52]
Важной составляющей частью компонентов глинистых минералов является водяной пар, содержание которого в грунте обычно несколько выше, чем в атмосфере. Водяной пар является наиболее подвижной формой воды в грунте. Передвижение его происходит вследствие разности упругости паров в различных слоях грунта или наличия температурного градиента. Парообразная вода находится в постоянном равновесии с другими формами воды в грунте. [53]
Различают воздупшосухую и абсолютно сухую почву. Воз-душносухой проба почвы становится после выдерживания ее в продолжение нескольких дней тонким слоем в сухом помещении. В воздушносухом состоянии почва содержит лишь сравнительно немного парообразной влаги ( гигроскопическая влажность), прочно удерживаемой почвенными частицами. Чтобы удалить из почвы эту парообразную воду и тем сделать почву абсолютно, сухой, ее необходимо в течение 6 - 8 часов ( и даже более) высушивать при 100 - 105 в сушильном шкафу. [54]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Парообразная вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Парообразная вода
Cтраница 2
В зимний период поток парообразной воды должен направляться снизу вверх. Таким образом будет происходить обогащение конденсационной водой корнеобитаемого горизонта за счет воды более глубоких слоев. Следовательно, повышение влажности почвы к весне должно объясняться не только поступлением снеговых осадков в районах, где они выпадают, и уменьшением транспи-рации, но и увеличением конденсационной влаги в слое распространения корней. [16]
В газовых скважинах происходит конденсация парообразной воды из газа и поступление воды на забой скважины из пласта. В газоконденсатных скважинах к этой жидкости добавляется углеводородный конденсат, поступающий из пласта и образующийся в стволе скважин. В начальный период разработки залежи при высоких скоростях газового потока на забое скважин и небольшом количестве жидкости она практически полностью выносится на поверхность. По мере снижения скорости потока газа на забое и увеличения расхода жидкости, поступающей на забой скважины за счет обводнения проницаемых пропластков и увеличения объемной кон-денсатонасыщенности пористой среды, не обеспечивается полный вынос жидкости из скважины, происходит накопление столба жидкости на забое. Он увеличивает противодавление на пласт, приводит к снижению дебита, прекращению притока газа из низкопроницаемых пропластков и даже полной остановке скважины. [17]
Пусть исследуемая система открыта только относительно парообразной воды. [18]
В настоящем подразделе мы рассмотрим термодинамические свойства парообразной воды и фазовые переходы жидкость-пар и твердое тело-пар, а в подразделе 3 3 - термодинамические свойства льда, в частности фазовые соотношения полиморфных льдов и применение третьего закона термодинамики. [19]
Гигроскопичностью называют способность древесины поглощать из воздуха парообразную воду. [20]
В результате этого на стенках труб может конденсироваться парообразная вода и соответственно образовываться гидраты углеводородов. [21]
Гигроскопичностью древесины называют способность ее поглощать из воздуха парообразную воду. Степень поглощения зависит от температуры воздуха и его относительной влажности. Влажность, которую получила древесина при продолжительном нахождении на воздухе с постоянной относительной влажностью и температурой, называется равновесной влажностью. [22]
Сорбционные силы поверхности почвенных частиц не насыщаются полностью за счет парообразной воды. При соприкосновении твердых частиц почвы с жидкой водой образуется дополнительная пленка из слабоориентированных молекул воды. Толщина этой пленки может достигать нескольких десятков молекул воды. Дополнительно сорбированная вода называется рых-лосвязанной, удерживается менее прочно, может передвигаться от почвенной частицы с большей пленкой к тем частицам, где пленка тоньше. Для растений доступна лишь частично. От свойств свободной воды отличается менее резко, чем прочносвязанная. [23]
Какое выражение имеет константа равновесия этой реакции, если ее продуктом является парообразная вода. [24]
Расход нелетучего ингибитора ( ДЭГ, ТЭГ, СаС12) определяется количеством парообразной воды, которое тре буется перевести в жидкую сразу, чтобы снизить влаго-содержание газа. [25]
В зоне аэрации распространены почвенные воды, воды, инфильтрирующиеся сквозь коллектор, парообразная вода и верховодки. Верховодки образуются, когда инфильтрующаяся вода скапливается на поверхности водоупоров, имеющих локальное распространение, например, на линзах глин или суглинков в толще песков. Поверхность ( зеркало) грунтовых вод является границей зоны аэрации и зоны насыщения. [26]
С глубиной температура в земной коре растет, и в ней все больше образуется парообразной воды. На значительной глубине при высокой температуре вся вода переходит в пароводяную смесь, а в надкритических условиях1 - в особое состояние, когда стирается разница между паром и водой. При этом молекулы воды приобретают скорость, характерную молекулам газов, а плотность ее приближается к плотности жидкости. Возникает своего рода водяная плазма. [27]
При 25 теплота образования 1 моля жидкой воды составляет 68 317 ккал, а 1 моля парообразной воды равна 57 798 ккал. [28]
Из данных этого примера следует, что если бы газ, содержащий 0 112 г / м3 парообразной воды, находился под давлением ниже 5 53 МПа, то при температуре минус 8 С не происходила бы конденсация водяных паров. [29]
При 25 С теплота образования 1 моля жидкой воды составляет 68 317 ккал, a 1 моля парообразной воды 57 798 ккал. [30]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Формы состояния почвенной влаги
Вода в почве имеет разные физические свойства в зависимости от взаимного расположения и взаимодействия молекул воды между собой и с другими фазами почвы (твердой, газовой, жидкой). Части воды, обладающие одинаковыми свойствами, получили название форм почвенной воды.
Твердая вода (лед) является одним из источников жидкой и парообразной воды. Появление воды в форме льда зависит от климатических условий и может иметь сезонный или многолетний характер. Чаще всего многолетняя влага приурочена к вечной мерзлоте.
Химически связанная вода включает конституционную и кристаллизационную влагу.
Конституционная вода входит в состав минералов (А1(ОН)3, Fe(OH)3, глинистых и др.), органических и органо-минеральных соединений в виде групп ОН.
Кристаллизационная вода содержится в кристаллогидратах различных солей: гипс – CaSО4 * 2Н2О, мирабилит – Na2SО4 * 10Н2О, битофит – MgCl2 * 6Н2О, гидрофилит – СаСl2 * 6Н2О и т. д.
Парообразная вода содержится в почвенном воздухе в виде водяного пара. Почвенный воздух практически всегда близок к насыщению парами воды и незначительное понижение температуры приводит к конденсации влаги. Система «парообразная вода – жидкая вода» постоянно находится в движении, пары воды передвигаются в почвах и грунтах от участков с более высокой температурой к более холодным участкам. Во многих случаях переход парообразной воды в жидкую становится важнейшим источником снабжения растений. Это характерно, например, для заасфальтированных городских улиц и площадей с древесными растениями. В условиях умеренного климата типична следующая закономерность: в теплые периоды года парообразная вода атмосферы мигрирует в холодные слои почв и почвообразующих пород с возможной ее конденсацией и, наоборот, в зимнее время происходит обратный процесс – миграция пара из глубоких слоев и его конденсация в верхних почвенных горизонтах. По исследованиям С.Ф. Неговелова, в Краснодарском крае в отдельные годы накопление в почвенных слоях конденсационной воды к началу весны может достигать 200 м3 на 1 га.
Физически связанная (сорбированная) вода представлена двумя формами: прочносвязанная и рыхлосвязанная влага.
Физически прочносвязанная (гигроскопическая) вода адсорбируется из водяных паров почвенного воздуха твердыми частицами почвы, главным образом, илистой фракцией. Она прочно удерживается силами электростатического притяжения и для растений недоступна. Содержание этой воды в почвах зависит от механического состава. В глинистых почвах количество гигроскопической воды достигает 5-6%, а в песчаных и супесчаных ее содержание не превышает 1-2% от массы почвы.
Физически рыхлосвязанная (пленочная) вода представляет собой многомолекулярную пленку вокруг почвенных частиц, в углах их стыка и внутри тончайших пор. Эта вода находится как бы в вязкожидкой форме и ограниченно доступна для растений. Осмотическое давление внутриклеточного сока позволяет корневым волоскам всасывать пленочную воду. Но подвижность этой влаги крайне низкая, и поэтому растения расходуют запас влаги быстрее, чем он восстанавливается. При снижении влажности почвы до уровня рыхлосвязанной воды растения начинают увядать и не в состоянии синтезировать органическое вещество.
Свободная вода наблюдается в двух формах: капиллярная и гравитационная.
Капиллярная вода находится в капиллярах или на стыках (точках соприкосновения) почвенных частиц. Удерживается в почве силами менискового сцепления. Это основная форма влаги, используемая растениями. Она может находиться в разобщенном, или неподвижном, состоянии (влага разрыва капилляров) или в капиллярно-подвижном, когда все капилляры заполнены. Капиллярная влага является продуктивной формой влаги в почвах. Она подразделяется на капиллярно-подвешенную и капиллярно-подпертую, др.
Капиллярно-подвешенная вода заполняет капиллярные поры при увлажнении почв сверху (после дождя или полива). При этом под промоченным слоем всегда имеется сухой, т. е. гидростатическая связь увлажненного горизонта с постоянным или временным горизонтом подпочвенных вод отсутствует. Вода, находящаяся в промоченном слое, как бы «висит», не стекая, в почвенной толще над сухим слоем. Поэтому она и получила название подвешенной.
Капиллярно-подпертая вода образуется в почвах при подъеме воды снизу от горизонта грунтовых вод по капиллярам на некоторую высоту, т. е. это вода, которая содержится в слое почвы непосредственно над водоносным горизонтом и гидравлически с ним связана – подпирается водами этого горизонта. Капиллярно-подпертая вода встречается в почвенно-грунтовой толще любого гранулометрического состава. Слой почвы или грунта, содержащий капиллярно-подпертую воду непосредственно над водоносным горизонтом, называют капиллярной каймой. В почвах тяжелого механического состава она обычно больше (от 2 до 6 м), чем в почвах песчаных (40-60 см). Содержание воды в кайме уменьшается снизу вверх. Изменение влажности в песчаных почвах при этом происходит более резко. Мощность капиллярной каймы при равновесном состоянии воды в ней характеризует водоподъемную способность почвы. Выход капиллярной каймы на поверхность или в активно испаряющие почвенные горизонты в условиях сухого климата приводит к накоплению легкорастворимых солей.
Гравитационная вода – свободная форма воды в почве, передвигающаяся под действием сил тяжести. Занимает крупные поры в почве. Принимает участие в формировании уровня грунтовых вод. Гравитационная вода – явление временное. Длительное ее присутствие в почве вызывает процесс заболачивания. Гравитационную воду делят на просачивающуюся гравитационную и воду водоносных горизонтов (подпертая гравитационная вода).
poisk-ru.ru
