Podstawowe informacje o parze: czym dokładnie jest para?

Jak działa? I do czego służy? Zostań ekspertem od pary, zapoznając się z podstawowymi informacjami.

Para jest gazową formą wody, która powstaje z fazy ciekłej lub stałej w wyniku parowania lub sublimacji. 

Jak wytwarza się parę?

Aby wytworzyć parę, woda (H2O) musi przejść ze stanu ciekłego w gazowy. Innymi słowy, musi zmienić fazę.

Dobrze, ale jak to działa?

Gdy cząsteczki wody (H2O) zostaną podgrzane, łączące je wiązania zaczynają się zrywać szybciej niż mogą się formować. Po dostarczeniu wystarczającej ilości ciepła niektóre cząsteczki mogą się uwalniać i to właśnie one tworzą przezroczysty gaz znany jako para wodna. 

Przykład pary na co dzień

steam basics boiling water

Para wodna w codziennym życiu

Aby ugotować makaron, musisz zagotować wodę. Napełniasz więc garnek wodą (z kranu) i podgrzewasz ją, stawiając na kuchence. Ponieważ płomień lub cewka elektroniczna kuchenki doprowadzają energię, woda stopniowo zwiększa swoją temperaturę. Przy ciśnieniu atmosferycznym woda zaczyna gotować się w temperaturze 100°C (212°F). Co się dzieje? Woda w garnku zaczyna wrzeć i unosi się nad nią para.Jeśli zmierzysz teraz temperaturę gotującej się wody za pomocą termometru, zauważysz, że nie wzrasta. Nawet w przypadku doprowadzania do niej energii (o ile nie znajduje się ona w zamkniętym naczyniu pod ciśnieniem) woda nie ogrzeje się powyżej temperatury wrzenia, czyli 100°C.

Ciepło jawne i utajone

Podgrzewanie wody do temperatury wrzenia jest również nazywane podgrzewaniem wyczuwalnym. Gdy woda zacznie parować dzięki doprowadzeniu dodatkowego ciepła, mówimy o cieple utajonym

Energia jawna i utajona podczas podgrzewania wody

Co to jest ciśnienie atmosferyczne?

Atmospheric pressure and altitude

Ciśnienie atmosferyczne a wysokość n.p.m.

Ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie atmosfery ziemskiej.

To niezbyt pomocne, prawda? Cóż, otaczające nas powietrze ma pewną masę i naciska na wszystko, czego dotyka. To właśnie ten nacisk nazywamy ciśnieniem atmosferycznym. Ciśnienie atmosferyczne spada wraz ze wzrostem wysokości. Wyobraź sobie powietrze na poziomie morza i w Himalajach…

Wraz ze spadkiem ciśnienia spada również ilość tlenu, jaką można pobrać podczas oddychania.

Wpływ ciśnienia atmosferycznego na temperaturę wrzenia

impact altitude on boiling water and creating steam

Temperatura wrzenia wody i wysokość n.p.m.

To ważna informacja, ponieważ ciśnienie atmosferyczne wpływa na temperaturę wrzenia. Gdy gotujemy wodę przy niższym ciśnieniu, temperatura wrzenia będzie również niższa, i na odwrót — w przypadku gotowania wody przy wyższym ciśnieniem temperatura wrzenia wzrośnie. Jeśli lubisz gotować, to przypomnij sobie szybkowar.

Do czego stosuje się parę?

Para wodna: pierwsza rewolucja przemysłowa

steam basics old steam train

Wykorzystanie pary do wytworzenia ruchu mechanicznego zrewolucjonizowało świat

Para wodna i silniki parowe odegrały ważną rolę w rewolucji przemysłowej. Silnik parowy był prostym urządzeniem, które wykorzystywało wrzenie wody do wytworzenia ruchu mechanicznego. Zawsze był używany w różnych zastosowaniach przemysłowych, od kopalń po młyny. Wprowadzenie silników parowych pozwoliło na rozwój technologii i wzrost wydajności, a w konsekwencji doprowadziło do skonstruowania lepszych silników. Dzięki wynalezieniu silników wysokociśnieniowych w późniejszym czasie stało się możliwe wykorzystanie pary w transporcie. W ten sposób para wodna trafiła na statki, drogi, do kolei, a nawet do gospodarstw rolnych.

Para wodna: wciąż kluczowy element dla wielu branż

Harvester on the field

Para jest niezbędna w rolnictwie

Obecnie para jest używana w wielu różnych sektorach. Przykładem może być rolnictwo, przemysł produkcji żywności i napojów, przemysł motoryzacyjny, branża wytwarzania energii elektrycznej i wiele innych. Istnieje tak wiele różnych zastosowań, w których można użyć pary, że trudno je sklasyfikować.

Rozróżniamy następujące kategorie pary

  • Para awaryjna
  • Para do konserwacji i remontów
  • Para do projektów specjalnych lub planowanych
  • Para ze źródła tymczasowego
  • Para ze źródła trwałego

  • Para do ogrzewania
  • Para do atomizacji
  • Para do zapewnienia energii
  • Para do nawilżania

Zastanawiasz się, w jaki sposób uzyskaliśmy ten podział? 

Więcej informacji można znaleźć w sekcji zastosowań pary wodnej.

Różne rodzaje pary

Czytając informacje na temat pary, można natknąć się na takie pojęcia jak para nasycona lub para przegrzana, a to oznacza, że są różne rodzaje pary wodnej. Wymagany rodzaj pary może zależeć od projektu lub zastosowania. 

different types steam: superheated steam, subcooled liquid, wet steam, saturated liquid, saturated vapor, dry steam

Różne rodzaje pary

Często zadawane pytania dotyczące pary wodnej

Co to jest para?

Para jest gazową formą wody, która powstaje z fazy ciekłej lub stałej w wyniku parowania lub sublimacji.

Jak wytwarza się parę?

Aby wytworzyć parę, konieczna jest ilość ciepła wystarczająca do rozpoczęcia przemiany fazowej. Temperatura wrzenia wody wynosi 100°C (lub 212°F) przy ciśnieniu atmosferycznym. Doprowadzanie energii do wrzącej wody nie powoduje dalszego wzrostu temperatury, chyba że znajduje się ona w zamkniętym naczyniu lub pod ciśnieniem.

Gdzie i w jaki sposób wykorzystuje się parę w zakładach przemysłowych?

Obecnie para wodna jest często używana w przemyśle wytwórczym lub chemicznym oraz w elektrowniach. Różnorodność możliwych zastosowań jest niemal nieograniczona, co utrudnia ich kategoryzację. 

Jakie rodzaje pary rozróżniamy?

Nie wszystkie rodzaje pary są takie same: potrzebny rodzaj pary zależy od zastosowania.

  • Generalnie rozróżniamy parę nasyconą (suchą) i parę nienasyconą (mokrą)
  • Ponadto mówimy także o parze przegrzanej.