蒸気の断熱膨張

質問

カテゴリがあっているかどうか少々不安がありますが、よろしくお願いいたします。

0.6MPaで利用している蒸気ボイラの蒸気配管にピンホールが開いて、蒸気が噴出しています。
この場合、配管内の蒸気はある程度湿りのある状態（乾き度９５程度）だとすると、噴出した蒸気はフラッシュを起こして過熱蒸気となり、断熱膨張がおこります。

この際の噴出温度が何度になるのかというのが質問なのですが、考え方として余った潜熱が顕熱となって温度上昇するのか、単純にボイルシャルルの法則にのっとって考えればいいのかの判断がつきません。

噴出した蒸気の温度が何度になるか、お分かりの方ご教示ください。

回答No.2

noname#59797

蒸気自身は、ボイルシャルルの法則、PV^γ=(一定) に従い、断熱膨張によって温度が低下するが、
一方、噴出された方の媒体には、蒸気の潜熱が顕熱として加わり、温度が上昇する。

回答No.1

okormazd

質問とはちょっとずれるが、
>噴出した蒸気の温度が何度になるか
は別にして、

配管内は圧力が高いから、沸点も高い。したがって蒸発しきれない水分が水滴となって存在するから、湿り蒸気。
噴出すると圧力が下がり、沸点も下がる。だから水滴が蒸発して過熱蒸気にもなる。瞬間的に蒸発すれば、断熱膨張になって熱の出入りはない。
このとき潜熱を奪うし、膨張もするから温度は下がるはずと思うが。

>余った潜熱
どこで潜熱が余るのだろう。潜熱が熱として出てくるのは蒸気が凝縮するとき。

過熱蒸気といっても温度が高いわけではない。飽和温度より高い温度の蒸気というだけ。少し冷却しても凝縮しない。普通の気体のような振る舞い。