Вакуум в ёмкости.

[panteleev7711]

Добрый вечер! У меня такой вопрос : в ёмкости 40 м. куб находится нефтепродукт 30 м.куб. Свободного пространства 10 м.куб. Надо создать вакуум 198mbar.( температура кипения воды при 60 гр. С.) Где создастся вакуум ? в свободном пространстве (10 м.куб.) или во всей ёмкости (40 м.куб.), и при этом пары воды будут уносится с поверхности или со всего объёма прогретого нефтепродукта до 70 гр. С. ?

[Smol]

Вакуум создастся во всей емкости, во всяком случае - во всем том пространстве, которое ограничено вакуум-плотными стенками (то есть - металлом).
Пары воды будут уноситься с поверхности, но на поверхность они будут дрейфовать из разогретой массы нефтепродукта. (Если нефтепродукт не разогреется до жидкого состояния, то уже он будет выполнять роль вакуум-плотной стенки).

[amik]

Вакуум создастся во всей емкости, во всяком случае - во всем том пространстве, которое ограничено вакуум-плотными стенками (то есть - металлом).

Не совсем так. Здесь обязательно следует учитывать гидростатическое давление столба жидкости(нефтепродукта) и вакуум у днища цистерны окажется существенно меньшим.

[panteleev7711]

Спасибо за ответы. А во сколько раз сократиться время выкипания воды?

[Smol]

Здесь обязательно следует учитывать гидростатическое давление столба жидкости(нефтепродукта) и вакуум у днища цистерны окажется существенно меньшим.

Да, Вы правы. Просто в технических расчетах величиной гидростатического давления обычно пренебрегают (если, конечно, это не вертикальная емкость высотой метров пять-шесть). А для обычной ж/д цистерны высотой 2,5 м гидростатическая составляющая на дне будет примерно 0,2 атм., что при вакуумной выпарке заметно, но не слишком...

[Sovetnik]

... при этом пары воды будут уносится с поверхности или со всего объёма прогретого нефтепродукта до 70 гр. С. ?

Если разрежение (вакуум) будет достаточным для кипения воды, то вместе с парами воды будет и частичный унос (перегонка с водяным паром) и самих нефтепродуктов.
Количественно это будет зависеть от давления пара самих нефтепродуктов.

[Iskander]

Спасибо за ответы. А во сколько раз сократиться время выкипания воды?

А как повезёт. В целом - несильно. так как теплота парообразования никуда не делась и для перегонки требуется те же 2,26 МДж/кг.
Выигрыш за счёт меньшего нагрева до температуры кипения, навскидку 10% от этой величины, и за счёт более полного удаления воды.

[stearan]

+ 2/4 копейки:

...теплота парообразования никуда не делась и для перегонки требуется те же 2,26 МДж/кг. Выигрыш за счёт меньшего нагрева до температуры кипения...

чем ниже давление (и, соответственно, Ткип), тем больше теплота испарения. "выигрыш" состоит главным образом в том, что энергию можно подводить при более низкой температуре.

во сколько раз сократиться время выкипания воды?

полностью зависит от возможностей системы подачи тепла. в цистернах бывают паровые змеевики. определяющий параметр - состояние их поверхности (сколько бяки там налеплено-прижжено).