Закон Клапейрона-Клаузиуса

В соответствии с законом Клапейрона –Клаузиуса

(11.7)

Здесь левый член уравнения -производная от давления на кривой насыщения (см. рисунок ниже) по температуре при постоянной энтропии может быть определен также из соотношения:

(11.8)

Тогда

(11.9)

В то же время ∆Р находится по соотношению Лапласа. Приравнивая значения получим выражение для критического радиуса пузырька:

(11.10)

Переходя от удельных объемов к плотностям

(11.11)

Получим

(11.12)

При относительно низких давлениях, когда ρ_п<<ρ_ж

(11.13)

Фазовая диаграмма

Cчитается, что при кипении жидкости вся подведенная теплота расходуется на парообразование и уравнение теплового баланса, Дж:

(11.14)

Здесь w_к , м/с - скорость парообразования (кипения), отнесенная к свободной поверхности жидкости F, м²; ρ - плотность пара, кг/м³; r – скрытая теплота парообразования, Дж/кг; G_п - массовый расход пара, кг/с.

Итак, скорость кипения:

.

(11.15)

Пузырьковое кипение

Лабунцовым Д.А. получено соотношение для коэффициента теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости:

,

(11.16)

где b=0,075.