Como é feito o vapor?

explosão de vapor

O que se vê à deriva acima de um banho quente – muitas vezes chamado de “vapor” – são na verdade pequenas gotas de água líquida que coalesceram da mistura gasosa de ar e vapor de água acima da superfície do fluido. O vapor, ele mesmo um gás invisível, surge da evaporação, pela qual as moléculas de água escapam de um líquido. A evaporação é um processo mais lento do que a ebulição, mas é acelerado quando a água se aquece (ganhando mais energia).

As condições sob as quais o vapor de água invisível se condensa em névoa visível dependem da temperatura ambiente e da quantidade de vapor de água no ar. Em comparação com o ar frio, o ar quente pode conter mais vapor de água antes de ficar tão saturado que ocorre a condensação. Esta propriedade explica porque um banho – ou uma xícara de chá – emite mais vapor visível em uma manhã fria de inverno do que em uma tarde quente de verão.

motor a vapor

O vapor é água na fase gasosa. Isto pode ocorrer devido à evaporação ou devido à ebulição, onde o calor é aplicado até que a água atinja a entalpia da vaporização. O vapor saturado ou superaquecido é invisível; no entanto, “vapor” frequentemente se refere ao vapor úmido, à névoa visível ou aerossol de gotículas de água formada à medida que o vapor de água condensa.

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A água aumenta em volume em 1.700 vezes à temperatura e pressão padrão; esta mudança de volume pode ser convertida em trabalho mecânico por motores a vapor, tais como motores alternativos do tipo pistão e turbinas a vapor, que são um subgrupo de motores a vapor. Os motores a vapor do tipo pistão desempenharam um papel central na Revolução Industrial e as modernas turbinas a vapor são usadas para gerar mais de 80% da eletricidade mundial. Se a água líquida entra em contato com uma superfície muito quente ou despressuriza rapidamente abaixo de sua pressão de vapor, ela pode criar uma explosão de vapor.

O vapor é tradicionalmente criado aquecendo uma caldeira através da queima de carvão e outros combustíveis, mas também é possível criar vapor com energia solar.[1][2][3] O vapor de água que inclui gotículas de água é descrito como vapor úmido. Quando o vapor úmido é aquecido, as gotículas evaporam, e a uma temperatura suficientemente alta (que depende da pressão) toda a água evapora e o sistema está em equilíbrio vapor-líquido[4]. Quando o vapor atinge este ponto de equilíbrio, ele é chamado de vapor saturado.

formação de vapor

O vapor é a fase gasosa da água que se forma quando o calor latente de vaporização necessário é fornecido à água em seu ponto de ebulição. O vapor é criado em usinas elétricas a altas pressões pela queima de um combustível dentro de uma caldeira. Esta formação de vapor é vista em usinas elétricas a carvão, reatores nucleares, ou mesmo pela luz solar em uma usina de energia solar térmica. Este vapor é uma parte importante na geração elétrica, pois pode ser usado para girar uma turbina (que é conectada a um gerador para criar energia). Quando vapor de alta pressão passa através das turbinas, ele se expande e emerge a uma velocidade maior, mas a uma pressão menor. A energia cinética do vapor é transferida para a turbina após o impacto [2]. O uso de vapor nestas usinas elétricas representa cerca de 80% da eletricidade total do mundo (veja aqui para mais detalhes) [3].

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O vapor desempenhou um grande papel no nascimento da termodinâmica, uma vez que os primeiros motores térmicos eram movidos a vapor. A eficiência das primeiras máquinas a vapor era muito baixa (cerca de 1%), mas a compreensão das mesmas acabou avançando para nos permitir aproveitar quase toda a energia possível delas. O vapor era usado em motores alternativos a fim de proporcionar um trabalho útil, no qual um grande pistão seria usado – embora os modernos (e tipicamente muito menores) usassem gás natural e petróleo muito mais comumente.

vapor úmido

O que se vê à deriva acima de um banho quente – muitas vezes chamado de “vapor” – são na verdade pequenas gotas de água líquida que coalesceram da mistura gasosa de ar e vapor de água acima da superfície do fluido. O vapor, ele mesmo um gás invisível, surge da evaporação, pela qual as moléculas de água escapam de um líquido. A evaporação é um processo mais lento do que a ebulição, mas é acelerado quando a água se aquece (ganhando mais energia).

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As condições sob as quais o vapor de água invisível se condensa em névoa visível dependem da temperatura ambiente e da quantidade de vapor de água no ar. Em comparação com o ar frio, o ar quente pode conter mais vapor de água antes de ficar tão saturado que ocorre a condensação. Esta propriedade explica porque um banho – ou uma xícara de chá – emite mais vapor visível em uma manhã fria de inverno do que em uma tarde quente de verão.

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