Нет, тут ты путаешь.Maik2407, 18 Июля 23, 12:13
Что я путаю? Это же обычная школьная физика.
Берем банку 0.5 л. Наливаем в нее 0.35 л. Воды и герметично закрываем. Температура всего этого 25С.
Какое-то, непродолжительное время вода в банке будет испаряться до достижения точки насыщения и... Образуется тот самый насыщенный пар.
При температуре 25С его давление будет, примерно 0.032 МПа. Давление газа(воздуха) 0.1 - 0.032 = 0.068 МПа Т. к. согласно закону Дальтона давление смеси газов равно сумме их парциальных
давлений.
Греем все это до 120С. Давление пара будет 0.2 МПа, объем воды увеличится, примерно на 6% и будет 0.371 л. Уменьшение объема воды за счет испарения, слезки - не учитываем.
Ну и, поскольку особая точность не нужна. Будем считать воздух идеальным газом.
С давлением пара все понятно. Оно зависит только от температуры.
Осталось прикинуть давление воды.
Дано:
Сосуд 0.5л.
Вода 0.35л.
Т1 = 298К(25С + 273К).
Т2 = 393К(120 + 273К).
P0 = 1 атм.
V1 = 0.15л.
V2 = 0.129л.
Рп = 0.032 МПа. давление пара в начале. Табличное значение
Рв = 0.068 МПа. Давление воздуха в начале.
Рпс = 0.2 МПа. Давление пара при 120С. Табличное значение
__________________________________________
Рвс = ? Давление воздуха при 120С.
Рс = ? Абсолютное давление стерилизации.
Рс - 0.1 = ? Избыточное давление при стерилизации.
Получаем два уравнения.
1)
Pп + Pв = 0.1 Мпа Или
0.1 - Pп - Pв = 0 Это уравнение описывает начальные условия. Общее давление воздуха и пара = 0.1 МПа(1 атм.)
При нагреве до 120С. Рс - давление стерилизации.
2)
Pс = Pсп + Pсв Или
Pс - Pсп - Pсв = 0Тогда: Pс - Pсп - Pсв = 0.1 - Pп - Pв, преобразовываем и получаем уравнение для расчета избыточного давления.
Pс - 0.1 = (Pсп - Pп) + (Pсв - Pв)Характеристическое уравнение идеального газа.
P*V = R*T, где
R - универсальная газовая постоянная.
Тогда:
Pв*V1 = R*T1;
Pсв*V2 = R*T2Получаем уравнение связи
(Pв*V1)/T1 = (Pсв*V2)/T2Выражаем давление воздуха через начальное давление:
Pсв = (Pв*V1*T2 )/(V2*T1)Подставляем в уравнение расчета избыточного давления. Получаем.
Pс - 0.1 = (Pсп - Pп) + ((Pв*V1*T2 )/(V2*T1) - Pв) или
Pс - 0.1 = (Pсп - Pп) + Рв((V1*T2 )/(V2*T1) - 1).
Считаем Рс - 0.1 = 0.2 - 0.032 +0.068((0.15*393)/(0.129*298) - 1) ~ 0.2 МПа или 2 атм.
Рассчитаем при заполнении банки водой в объеме 0.46л.
Vводы = 0.46л.
V1 = 0.04л.
V2 = 0.01л.
Рс - 0.1 = 0.2 -0.032 + 0.068((0.04*393)/(0.01*298) - 1) ~ 0.46 МПа или 4.6 атм.
Отсюда хорошо видно, зачем при стерилизации СКО применяют протоводавление или зажимы, а при жестяных банках нет.
Давление в жестяных банках намного ниже за счет того, что жестяная банка увеличивает свой объем за счет расширения металла и выгибания крышек. А объем стеклянной банки неизменен. При выгибании ее крышки, крышку просто срывает.
Второй вывод. При стерилизации в банках СКО давление зависит от заполнения банки и коэфф. расширения продукта и может отличаться в разы...
Ну и понятно, что в боевых условиях давление будет отличаться. Но, все равно, крутится будут вокруг этих значений.