Читайте также: |
|
1.2.1. Кипящая жидкость
Состоянию кипящей жидкости соответствует нижняя пограничная кривая (х=0).
Обозначим: q’ – теплота необходимая для нагрева жидкости от 00С до tнас при Р = const.
Из общей термодинамики:
Þ q’= ,
Полагаем среднюю массовую изобарную ТЕПЛОЕМКОСТЬ воды в диапазоне температур (0 - tнас), равной Ср = 4,19 (кДж/(кг·К))
тогда
q’ = 4.19tнас, [кДж/кг]
Первое начало термодинамики: dq = dU + dA или q= ΔU + A
Работа термодеформационной системы:
Первое начало термодинамики для нашего случая:
q’ = (U’ – Uo’) + P(V’ – Vo’); (*),
Здесь: второе слагаемое – это работа расширения жидкости в случае нагрева её от 00С до tнас при постоянном давлении:
Ар = P(V’ – Vo’).
Vo’ и Uo’ – удельный объем и удельная внутренняя энергия жидкости при 00С.
Условились принимать при t = 00C,
|
Откуда q’ > U’
При давлениях, не превышающих 4МПа, (V’ – Vo’) ≈ 0 и этой разницей пренебрегают.
|
тогда,
Это приближенное равенство используется в практических расчетах.
При давлениях, превышающих 4 МПа, приближенным соотношением пользоваться нельзя и расчет должен производиться по точной формуле:
q’ = U’ + P (V’ – Vo’).
УДЕЛЬНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ (i’).
Из общей термодинамики
i = U + PV Þ i’ = U’ + PV’,
подставим сюда значение U’из формулы (*) данного параграфа:
i’ = q’ – PV’ + PVo’ + PV’ = q’ + PVo’, [кДж /кг]
|
, Þ i’>q’>U’
для практических расчетов слагаемым PVo’ пренебрегают и тогда получается приближенное соотношение:
|
.
УДЕЛЬНАЯ ЭНТРОПИЯ КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ (S’)
ΔS = S’ – So’ Þ S’ = So’ + ΔS,
условились принимать удельную энтропию жидкости при 00С (So’) равной нулю
Тогда So’ = 0, S’ = ΔS,
из общей термодинамики известно:
dq = TdS Þ ΔS = ,
для нашего случая:
ΔS= .
Подставляя в эту формулу и интегрируя при , получим:
ΔS = 4,19ln ,
|
, [ ]
1.2.2. СУХОЙ НАСЫЩЕННЫЙ ПАР
Состоянию сухого насыщенного пара (снп) соответствуют точки на верхней пограничной кривой (х=1) рис 2.
СКРЫТАЯ ТЕПЛОТА ПАРООБРАЗОВАНИЯ (r) – это количество теплоты, необходимое для перевода одного 1 кг кипящей жидкости в состояние сухого насыщенного пара. Эта теплота подводится на участке С’C’’, рис 2.
Размерность скрытой теплоты парообразования r – Дж/кг или кДж/кг.
В процессе парообразования (C’C”), протекающем при постоянном давлении и постоянной температуре, подвод теплоты не приводит к росту температуры влажного насыщенного пара, поэтому эта теплота (r) называется скрытой.
С ростом давления скрытая теплота парообразования уменьшается и в критической точке К (Ркр=22,129 МПа, Ткр = 374,14оС) равна нулю.
Как известно из общей термодинамики площадь под кривой на T-S диаграмме – это теплота.
Из первого начала термодинамики
Q = ΔU+A
для процесса парообразования (C’C”) скрытая теплота парообразования и удельная внутренняя энергия СНП запишется следующим образом:
|
| ||||
| |||||
,
Обозначим
- РАБОТА ДИСГРЕГАЦИИ, т.е. работа, затрачиваемая на преодоление сил сцепления между молекулами воды в процессе парообразования. Величину ρ часто именуют ВНУТРЕННЕЙ ТЕПЛОТОЙ ПАРООБРАЗОВАНИЯ.
|
Ψ - РАБОТА РАСШИРЕНИЯ в процессе превращения кипящей жидкости в сухой насышенный пар. Другое название ψ – ВНЕШНЯЯ ТЕПЛОТА ПАРООБРАЗОВАНИЯ.
ψ/ρ = 0,008 … 0,15
При парообразовании теплота r потребляется, а при конденсации такое же количество теплоты выделяется, т.е. скрытая теплота парообразования равна теплоте конденсации по абсолютной величине.
Дата добавления: 2015-07-19; просмотров: 133 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
ПЕРЕГРЕТЫМ называется пар, температура которого больше температуры насыщения при данном давлении. | | | Влажный насыщенный пар |