水蒸気を加熱。

質問

水蒸気を加熱。
ある物体を加熱する箱型の装置があり、箱の中は１０００度に設定されています。
加熱は近赤の電気ヒータです。
その箱に水蒸気を打ち込むとどうなるのでしょうか？
過熱蒸気というものがあるようですが、それは加圧した状態だと認識してます。
今回の質問は大気圧です。
箱の一部には窓があり、大気とつながった状態です。
どなたかご存じありませんか？

回答No.4

Saturn5 · ベストアンサー

事情がわかってきました。
酸化防止が目的ですね。
Ｎ２やＨ２Ｏを使うと確かに酸素は追い出せます。

車のエンジンから窒素酸化物が出るように、Ｎ２も１５００℃
くらいから化学反応をしますが、１０００℃では安定でしょう。

問題は水蒸気です。
１２０℃くらいの水蒸気ならば、鉄の鍋と反応しないように鉄とは
反応しませんが、３００℃以上の水蒸気は鉄と反応して酸化鉄と
水素を発生しますので危険です。
１０００℃に水蒸気ならば、金や白金以外のほとんどの金属と反応して
しまうのではないでしょうか？その辺りの対策がとられている容器ならば
問題は無いと思います。

回答No.3

mmmma

水蒸気は気体です。
加圧しなくても300℃の空気が作れるように、加圧しなくても300℃の水蒸気は作れます。
現に、過熱水蒸気で調理するあの有名な機械も、耐圧構造にはなってないですよね。

例えば、300℃の水蒸気を打ち込むと、水蒸気が加熱されて1000℃になり、体積が約2.2倍くらいになります。
水蒸気を連続注入するなら、箱の中は大気圧で1000℃になった水蒸気に満たされることになります。

水蒸気じゃなくて、水を打ち込むなら…
体積は約1700倍になりますから、打ち込む水量と箱の中の熱容量によっては多少危険かもしれません。

お礼

ありがとうございます。
参考になります。

回答No.2

DDRSDRAM

周りの大気を1000℃に加熱しない限り、水蒸気が1000℃になる前に逃げ出してしまいます。周りの大気から断熱あるいは密閉しない限り1000℃の蒸気を維持することは不可能です。

ちなみに、数万度から100万℃まで加熱すればプラズマになります。

回答No.1

Saturn5

＞水蒸気を打ち込む
という表現がわかりませんが．．．．

水蒸気は１１０℃くらい以上では空気と全く同じ動きをします。
例えば、Ｓ社の調理器ヘルシオ水蒸気で調理するのと同じです。
酸素が含まれないので、食べ物の表面が酸化しないと言うメリットが
あります。

今回のケースでは、１０００℃に加熱されているところに水蒸気を
送り込んでも水蒸気が加熱されるだけです。加熱により、体積が膨張する
と思いますが、外気とつながっている状況では一部が外に逃げていく
だけのことでしょう。

補足

補足です。
半導体関係に近い装置です。
現状では単に「水蒸気」という情報しかありません。
同じ装置でＮ２を打ち込む（箱内に噴射するといった方がよいかも）
パターンもあるそうなので、酸化防止でしょうね。
ただ、試験機なので、確かな情報データも少ないのが実情です。
私自身、蒸気にかんする知識があまりないので
１０００度に加熱された雰囲気に蒸気を入れると
例えば、蒸気爆発（？）といったような現象がないのか？
といった不安から投稿した次第です。