Nhiệt của nước hóa hơi được định nghĩa là lượng nhiệt cần thiết để biến 1g chất lỏng thành hơi mà không làm tăng nhiệt độ của chất lỏng. Thuật ngữ này không có trong danh sách các định nghĩa được Weast đưa ra mà xuất phát từ Từ điển thế giới mới của Webster – Mỹ.

Đơn vị tính nhiệt hóa hơi

Các đơn vị của nhiệt hóa hơi tính bằng cal/gram. Các giá trị cho nhiệt hóa hơi của nước ở các nhiệt độ khác nhau. Nhiệt hóa hơi của nước là nhiệt ẩn. Nhiệt ẩn là nhiệt được bổ sung cần thiết để thay đổi trạng thái của chất rắn sang lỏng ở điểm nóng chảy. Hoặc từ lỏng sang khí ở điểm sôi.

Cần chú ý rằng nhiệt ẩn không thay đổi nhiệt độ nhưng thay đổi trạng thái. Do nhiệt độ hóa hơi cao, sự bay hơi của nước có tác dụng làm mát rõ rệt và ngưng tụ. Hiệu ứng làm mát từ bay hơi rất quan trọng và ứng dụng rộng rãi ở nhiều thiết bị hiện đại.

Quy trình nhiệt hóa hơi

Do các phân tử của chất lỏng có nhiều động năng chuyển động liên tục nên 1 phân trong số chúng khi đủ năng lượng sẽ thoát ra khỏi bề mặt chất lỏng để đi vào pha khí. Quá trình này được gọi là hóa hơi hoặc bay hơi.

Vì hóa hơi đòi hỏi nhiệt cần được thêm vào liên tục để tạo thành 1 quá trình nhiệt ẩn. Công thức như sau:

DH_vap = H_vapor – H_liquid

Chú thích:

DH_vap là sự thay đổi entanpi của hóa hơi
H_vapor là antanpi trạng thái khí của hợp chất hoặc nguyên tố
H_liquid là entanpi trạng thái lỏng của hợp chất hoặc nguyên tố.

Nhiệt được hấp tụ khi chất lỏng sôi lên, các phân tử liên kết với nhau bởi tương tác hấp dẫn và chen lấn khi khí hình thành. Sự phân tách đòi hỏi năng lượng dưới dạng nhiệt. Tuy nhiên, năng lượng cần thiết sẽ khác nhau tùy thuộc vào cuwòng độ của các lực liên kết phân tử. Do đó, các chất lỏng có lực liên phân tử mạnh mẽ sẽ có hóa hơn lớn hơn.

Entanpi ngưng tụ

Ngưng tụ trái ngược với hóa hơi. Do đó, DH_condénation cũng trái ngược với DH_vap. Vì DH_vap là 1 quá trình nhiệt nội, trong đó nhiệt bị mất trong 1 phản ứng và phải được thêm vào phản ứng liên tục từ môi trường. DH_condensation là 1 quá trình tỏa nhiệt, trong đó nhiệt hấp thụ trong quá trình phản ứng phải được giải phóng vào môi trường xung quanh.

DH_condensation = H_liquid – H_vapor

= -ΔH_vap

DH_condensation còn được viết là DH_cond là 1 quá trình tỏa nhiệt. Giá trị của nó luôn luôn âm. Hơn nữa, DH_cond có độ lớn bằng DH_vap. Do đó, sự khác biệt duy nhất giữa 2 giá trị cho 1 hơp chất hoặc thành phần nhất định là dấu dương hoặc dấu âm.

Định nghĩa các thuật ngữ xuất hiện trong bài

Bay hơi: sự chuyển đổi các phân tử từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Các phân tử trên bề mặt thường là những phân tử tiếp nhận sự thay đổi pha đầu tiên.
Enthapi: là năng lượng nhiệt tiêu thụ hoặc giải phóng trong 1 hệ thống ở điều kiện áp suất không đổi
Năng lượng động học: năng lượng của 1 vật thể chuyển động được đo bằng Joules (J).
Phản ứng nhiệt: Do sự giảm nhiệt trong phản ứng và liên tục được thêm vào hệ thống từ môi trường xung quanh.
Tản nhiệt: khi nhiệt từ hệ thống tỏa ra môi trường xung quanh do sự gia tăng nhiệt trong phản ứng.
Nhiệt hóa hơi: là lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi chất lỏng.
Hệ thống và môi trường xung quanh: hệ thống là khu vực diễn ra phản ứng. Môi trưởng xung quanh là khu vực tương tác với hệ thống.
Ngưng tụ: sự chuyển đổi các phân tử từ trạng thái khí hoặc hơi sang chất lỏng.
Chức năng trạng thái: bất kỳ thuộc tính nào như nhiệt độ, áp suất, entanpi hoặc khối lượng có giá trị duy nhất trong trạng thái cụ thể của hệ thống.

Ứng dụng của nhiệt hóa hơi trong thiết bị nồi hấp tiệt trùng

Nồi hấp tiệt trùng đúng với tên gọi của nó, sử dụng trong quá trình vô trùng các công cụ dụng cụ, các chất thải nguy hại có khả năng lây nhiễm. Nồi hấp tiệt trùng là thuật ngữ quen thuộc tại các cơ sở thăm khám và điều trị sức khỏe, các cơ sở nghiên cứu nuôi cấy trên toàn thế giới. Đặc biệt, nồi hấp tiệt trùng là thiết bị không thể thiếu trong các phòng thí nghiệm. Nhờ tính hiệu quả về thời gian và chi phí mà nó mang lại

Nồi hấp tiệt trùng sử dụng công nghệ hơi nước bão hòa để sinh ra nhiệt và tiêu diệt mọi vi sinh vật gây bệnh có trong vật liệu hấp. Công nghệ hơi nước bão hòa dựa trên quá trình

Gia nhiệt trong két chứa nước.
Nước tiếp nhận nhiệt độ và đạt điểm sôi
Nước sôi hóa hơi và tạo hơi nước bão hòa
Hơi nước bão hòa được bơm vào buồng hấp
Gặp các vật liệu và khí lạnh khiến nước ngưng tụ trên toàn bộ bề mặt vật phẩm.
Nhiệt độ được gia tăng, hơi nước bão hòa tăng cường.
Hơi nước ngưng tụ bề mặt truyền nhiệt vào vật phẩm và tiêu diệt mọi vi sinh vật lây nhiễm.

Hiệu quả mang lại của nhiệt hóa hơi

Quá trình hấp này được gia tăng khả năng tiệt trùng nhờ môi trường áp suất cao. Áp suất khiến nhiệt độ sôi của nước tăng. Nhờ đó, hơi nước bão hòa cũng có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của hơi nước bão hòa trong điều kiện áp suất khí quyển. Vì vậy, khả năng tiệt trùng của nồi hấp hiệu quả hơn nhiều lần.

Tuy nhiên, quá trình ngưng tụ hơi nước là 1 nhược điểm trong nồi hấp tiệt trùng. Ngưng tụ là quá trình tỏa nhiệt và nhiệt độ trong nước sẽ giảm. Do vậy, ở nồi hấp tiệt trùng được thiết kế thêm bẫy hơi. Mục đích nhằm giải phóng bớt hơi nước ngưng tụ và tăng hiệu suất làm việc cho nồi hấp.

Trong 15 năm kinh nghiệm và nghiên cứu rất kỹ các công nghệ ứng dụng trong thiết bị y tế. Nihophawa được coi là doanh nghiệp đầu ngành trong sản xuất thiết bị tiệt trùng tại Việt Nam. Sản phẩm nồi hấp của Nihophawa không chỉ ứng dụng trong các bệnh viện, các cơ sở nuôi cấy. Nồi hấp phòng thí nghiệm là thiết bị không thể thiếu, đồng thời được áp dụng mở rộng trong các lĩnh vực công nghiệp sản xuất.

5/5 (2 Reviews)

Xem thêm: