Jedwali la mali ya thermodynamic ya maji na mvuke

Kuamua vigezo vya hali ya maji na mvuke wa maji, meza za mali ya thermodynamic (thermophysical) ya maji na mvuke wa maji hutumiwa. Meza za kisasa iliyokusanywa kwa kutumia Mfumo wa kimataifa vitengo vya SI. Maandishi yafuatayo yanatumika kwenye jedwali kiasi cha kimwili na vipimo vyao:

uk– shinikizo, Pa: 1 MPa = 10 3 kPa = 10 6 Pa = 10 bar;

T- joto, K;

t- halijoto, o C:

v- kiasi maalum, m 3 / kg;

h- enthalpy maalum, kJ / kg;

s- entropy maalum, kJ/(kg×deg).

Katika mahesabu ya thermodynamic, vigezo vinakubaliwa (isipokuwa uk Na t) iliyoonyeshwa kwa kioevu kwenye joto la kueneza (kuchemsha) na index "prime" ( v", h", s"), kwa mvuke kavu iliyojaa na index "viboko viwili" ( v"", h"", s""), na kwa mvuke iliyojaa mvua na faharisi " X" (v x, h x, s x) Jedwali pia linaonyesha maadili ya joto maalum la mvuke r = h"" – h" na tofauti ya enthalpy katika hali ya kueneza s"" Na s".

Kwa mvuke uliojaa unyevu (kiwango cha ukavu 0< x < 1) параметры пара рассчитываются по формулам:

v x = v" + x (v"" – v"); (2.74)

h x = h" + x (h"" – h") = h" +x×r; (2.75)

s x = s" + x (s"" – s"). (2.76)

Aidha, v" < v x< v""; h" < h x < h""; s" < s x < s"".

Kwa kioevu saa t < t n na kwa mvuke yenye joto kali katika t > t n vigezo vya maji na mvuke hupatikana kulingana na meza ya mvuke yenye joto kali

Katika uk £ uk kr = 22.115 MPa, meza imegawanywa na mstari wa usawa katika sehemu mbili: moja ya juu - kwa eneo la kioevu; ya chini ni ya mvuke yenye joto kali. Kiolesura kati ya maeneo haya hupita t = t n.

Katika uk > uk hakuna mabadiliko ya awamu inayoonekana kutoka kwa maji hadi mvuke na dutu inabakia homogeneous (kioevu au mvuke). Mpaka wa kawaida kati ya kioevu na mvuke katika kesi hii inaweza kuchukuliwa kulingana na isotherm muhimu.

Nishati ya ndani ya maji na mvuke wa maji haijatolewa kwenye meza; imedhamiriwa na formula:

u = h – uk× v. (2.77)

Kama u Na h kuwa na mwelekeo wa kJ / kg, basi shinikizo linapaswa kuonyeshwa katika kPa, na kiasi maalum katika m 3 / kg.

Mchoro h - S (enthalpy - entropy) hutumiwa sana katika mahesabu ya michakato ya mvuke na mizunguko ya mimea ya nguvu ya joto.

Kwa madhumuni ya vitendo mchoro h– s haijatimizwa kwa mikoa yote ya awamu ya maji, lakini tu kwa eneo ndogo la mvuke wa maji (Mchoro 2.17).

Kwenye mchoro wa kufanya kazi h– s gridi mnene ya isobars, isochores, isotherms na mistari ya ukame wa mara kwa mara hutumiwa X. Kama ilivyoonyeshwa tayari, katika eneo la mvuke iliyojaa unyevu, isotherm inalingana na isobar, na kijiometri hizi ni mistari iliyonyooka. Shinikizo la juu, isobar huongezeka zaidi na karibu na mhimili wa kuratibu.

Kwa mazoezi, michakato minne kuu ya thermodynamic ya kubadilisha hali ya maji na mvuke wa maji iko chini ya hesabu: isobaric ( uk= const), isochoric ( v= const), isothermal ( T= const), adiabatic ( dq= 0). Uwakilishi wa michakato maalum katika michoro uk– v Na T- s imeonyeshwa kwenye Mtini. 2.15 na 2.16.

Hali ya mvuke iliyojaa mvua imedhamiriwa katika teknolojia na shinikizo R na kiwango cha ukavu X. Hatua inayowakilisha hali hii iko kwenye makutano ya isobar na mstari X= const. Hali ya mvuke yenye joto kali imedhamiriwa na shinikizo R na halijoto t. Hatua inayoonyesha hali ya mvuke yenye joto kali iko kwenye makutano ya isobar na isotherm inayolingana.

Mchele. 2.17 Kufanya kazi h-s mchoro wa mvuke wa maji

Mahesabu ya michakato kuu ya mvuke wa maji yanaweza kufanywa kwa uchambuzi na njia ya picha, kutumia h– s michoro. Mbinu ya uchambuzi ngumu kwa sababu ya ugumu wa milinganyo ya hali ya mvuke wa maji.

Jedwali 2.4 linatoa fomula za hesabu za kuamua kiasi cha joto, kazi ya mabadiliko ya kiasi, na mabadiliko ya nishati ya ndani kwa kuu. michakato ya thermodynamic.

Jedwali 2.4: Fomula za kukokotoa kwa michakato kuu ya thermodynamic

Majedwali ya mali ya thermophysical ya mvuke ya maji na maji yanalenga kwa mahesabu ya michakato katika mvuke wa maji na mifumo ya awamu mbili ya mvuke-maji. Hukokotolewa kwa kutumia fomula zilizoidhinishwa na Kamati ya Kimataifa ya Milinganyo ya Maji na Mvuke. Kamati hii inaidhinisha mifumo miwili ya milinganyo ya kukokotoa sifa za thermodynamic za maji na mvuke. Moja ni lengo la mahesabu ya kisayansi, na, kwa kweli, meza za mali ya maji na mvuke huhesabiwa kutoka humo. Nyingine, isiyo sahihi, lakini rahisi zaidi, imekusudiwa mahesabu ya uhandisi kwenye kompyuta.

Jedwali la awamu moja (maji au mvuke yenye joto kali) na hali ya awamu mbili (mvua ya mvua) ni tofauti. Hali ya awamu moja imedhamiriwa kipekee na vigezo viwili vya kujitegemea, kwa hiyo meza za mali ya thermodynamic ya maji na mvuke yenye joto kali zina hoja mbili - shinikizo na joto. Chini ni sehemu ya meza kama hiyo (Jedwali 5.1).

Kwa kila iliyotolewa kwenye jedwali. 5.1 shinikizo p katika safu 1 kPa - 98 MPa inaonyesha maadili ya ujazo maalum v, m3/kg, enthalpy /, kJ/kg, na entropy s, kJ/(kgK), kwa joto kutoka O hadi 800 °C. kwa nyongeza ya 10 °C. Kichwa cha jedwali pia kinaonyesha maadili ya joto la kueneza /n, °C, viwango maalum v" na v", enthalpies V na /" na entropies s" na s" kwa maji yaliyojaa na kavu.

Jedwali 5.1

Tabia ya thermodynamic ya maji na mvuke yenye joto kali _

	p = 0.001 MPa / n = 6.982 v" = 0.0010001; v" = 129.208 /" = 29.33; /" = 2513.8 5"= 0,1060; s" = 8,9756				uk = 22.0 MPa / „ = 373.68 v" = 0.002675; v" = 0.003757 /" = 2007.7;/" = 2192.5s" = 4.2891; s"" = 4.5748
	0,001002		s 0,000154		0,0009895		0,0009
					0,0009901
					0,002025
					0,006843

mvuke ulijaa, kwa mtiririko huo, kwa shinikizo fulani. Data iko juu ya mstari wa ujasiri inahusu maji, chini - kwa mvuke yenye joto kali.

Hali ya usawa ya mfumo wa awamu mbili inaelezewa bila utata na parameter moja ya kujitegemea, kwa hiyo meza za mali ya thermodynamic ya maji na mvuke wa maji katika hali iliyojaa zina hoja moja - shinikizo au joto. Kwa kawaida, kwa urahisi wa matumizi, miongozo ya kumbukumbu hutoa majedwali yote mawili iwezekanavyo: moja na hoja ya "joto", nyingine na hoja ya "shinikizo". Chini ni sehemu ya meza kama hiyo (Jedwali 5.2).

Jedwali 5.2

Sifa ya thermodynamic ya maji na mvuke wa maji katika hali ya kueneza (kwa shinikizo)

								s", kJ/kg-K

Majina katika jedwali. 5.2 ni sawa na katika jedwali. 5.1, joto la mabadiliko ya awamur= mimi"- kJ/kg.

Kwa mahesabu ya uhandisi, mchoro / hutumiwa mara nyingi badala ya meza.s mvuke wa maji. Kwa kawaida, mchoro huu unashughulikia eneo la mvuke yenye joto kali, sehemu ya curve ya juu ya mpaka na eneo la mvuke ya mvua na kiwango cha ukame x\u003e 0.6 (Mchoro 5.10). Mchoro unaonyesha isobars kutoka 0.001 hadi 100 MPa na isotherms kutoka 20 hadi 800 ° C, pamoja na isochores kutoka 0.005 hadi 80 m 3 / kg.

Kuamua vigezo vyote vya mvuke wa maji kutoka kwa mchoro(R , t, v,/,s, x ) ni muhimu kupata uhakika kwenye mchoro unaofanana na hali ya mvuke inayozingatiwa. Kwa kufanya hivyo, vigezo viwili vya kujitegemea lazima vielezwe. Ikumbukwe kwamba katika hali ya kueneza, shinikizo huamua pekee joto la kueneza na, kinyume chake, joto huamua shinikizo la kueneza. Kwa hiyo, tofauti na eneo la mvuke yenye joto kali, katika eneo la mvuke ya mvua, vigezo vyote vinaweza kuamua ikiwa jozi yoyote ya vigezo imeelezwa, isipokuwa kwa shinikizo - jozi ya joto.

Katika Mtini. Mchoro 5.10 unaonyesha jinsi nafasi ya uhakika katika eneo la mvuke yenye joto kali hupatikana kwa shinikizo na joto fulani (kumweka 7). Kama

Mchele. 5.10. Uamuzi wa vigezo vya mvuke kwa /", mchoro wa s

katika hatua ya 1 mchakato wa upanuzi wa adiabatic huanza kwa shinikizo inayojulikana p2, basi nafasi ya hatua ya 2 imedhamiriwa na shinikizo hili na entropy 52 = ^ 1-

Kuamua hali ya joto ya mvuke mvua kutoka kwa /, mchoro wa s, kwa mfano,2, joto hili linapaswa kuamua kwa shinikizo sawauk 2 na kiwango cha ukavu x = 1 (point2"). Joto kwa hatua2" haina tofauti na joto la uhakika2, kwa kuwa zote mbili zinalingana na hali ya kueneza kwa shinikizo sawa.

Kutoka kwa /, s-mchoro mtu anaweza kuamua kwa urahisi kazi ya nje, ambayo mvuke hupitia wakati wa upanuzi wa adiabatic h = i(- i2, pamoja na joto linalotolewa katika mchakato wa isobaric 2-4. Joto hili #2-4 = T ~ h haliwezi kufafanuliwa kuwa q = cp(t4 - t2) , kwa kuwa katika sehemu ya 2-2" hali ya joto ya mvuke haibadilika, na joto hutumiwa kuunda mvuke. Kama itaonyeshwa katika Sura ya 6, wakati mvuke inapopigwa, enthalpy haibadilika. Wakati mvuke inapigwa. kutoka kwa hali inayoonyeshwa na hatua ya 7 hadi shinikizo la pb

msimamo wa uhakika 3 na vigezo vya mvuke katika hali hii vinaweza kupatikana kwa shinikizo uk 3 na enthalpy / 3 = mimi Y.

Mifano iliyotolewa hapo juu inaonyesha kwamba matumizi ya /, ^-mchoro hufanya iwezekanavyo kuhesabu vigezo na michakato kwa urahisi katika mvuke wa maji, ingawa kwa usahihi mdogo kuliko wakati wa kutumia meza au hifadhidata maalum kwenye kompyuta.

Hati

... Kwa majijozi. Vitendomadarasa Maabara ...

Miongozo ya mafunzo 140100 ya uhandisi wa nguvu ya joto na mafunzo ya uhandisi wa kupokanzwa wasifu teknolojia ya mitambo ya mafuta ya maji na mafuta kwenye mitambo ya nguvu ya mafuta na mitambo ya nyuklia otomatiki ya michakato ya kiteknolojia katika kufuzu kwa uhandisi wa nguvu ya joto (shahada) ya mhitimu.

Hati

... Kwa uamuzi wa mali ya thermodynamic ya gesi bora na majijozi. Vitendomadarasa Matumizi teknolojia ya habari haijatolewa. Maabara ...

Ugumu wa elimu na mbinu (295)

Mafunzo na metodolojia tata

Thermodynamic mezamaji Na majijozi. pv, Ts, hs majijozi. hesabu ya michakato ya thermodynamic majijozi kwa kutumia meza na... 1.1. mihadhara 17 17 1.2. Vitendomadarasa 1.3. Maabaramadarasa 34 34 1.4. semina 2 Kujitegemea...

Miradi ya Chuo cha Sayansi cha Urusi kwa ushiriki katika utekelezaji wa maeneo ya mafanikio ya kiteknolojia

Hati

... vitendo maombi (Uv disinfection maji, hewa, disinfection nyenzo, Kwa ... maji au majiwanandoa kwa... Periodic meza DI. ... ajira. ...kidhibiti kumbukumbu habari... bioanalytical complex Kwamaabara na kliniki ...

PROGRAMU YA KAZI kwa kozi "Misingi ya kinadharia ya uhandisi wa joto" kwa utaalam 140106

Programu ya kufanya kazi

Mihadhara madarasa, maabara kazi na vitendomadarasa. Hutoa... Mali maji Na majijozi. Majedwali majimbo na mchoro wa h-s maji Na jozi. Wet mvuke. Uhesabuji wa michakato ya thermodynamic na maji Na kivuko kwa kutumia meza ...

Jedwali linaonyesha mali ya thermophysical mvuke wa maji kwenye mstari wa kueneza kulingana na joto. Sifa za mvuke hutolewa kwenye jedwali katika kiwango cha joto kutoka 0.01 hadi 370°C.

Kila joto linalingana na shinikizo ambalo mvuke wa maji iko katika hali ya kueneza. Kwa mfano, kwa joto la mvuke wa maji 200 ° C, shinikizo lake litakuwa 1.555 MPa au kuhusu 15.3 atm.

Uwezo maalum wa joto wa mvuke, upitishaji wa mafuta na mvuke huongezeka kadri halijoto inavyoongezeka. Uzito wa mvuke wa maji pia huongezeka. Mvuke wa maji huwa moto, mzito na wenye mnato, wenye uwezo maalum wa juu wa joto, ambao una athari chanya katika uchaguzi wa mvuke kama kipozezi katika baadhi ya aina za vibadilisha joto.

Kwa mfano, kulingana na meza, uwezo maalum wa joto wa mvuke wa maji C uk kwa joto la 20 ° C ni 1877 J / (kg deg), na inapokanzwa hadi 370 ° C, uwezo wa joto wa mvuke huongezeka hadi thamani ya 56520 J / (kg deg).

Jedwali linaonyesha sifa zifuatazo za thermophysical za mvuke wa maji kwenye mstari wa kueneza:

• shinikizo la mvuke kwa joto maalum uk·10 -5, Pa;
• wiani wa mvuke ρ″ , kg/m 3;
• maalum (misa) enthalpy h″, kJ/kg;
• r, kJ/kg;
• uwezo maalum wa joto wa mvuke C uk, kJ/(kg deg);
• mgawo wa conductivity ya mafuta λ·10 2, W/(m deg);
• mgawo wa kueneza kwa mafuta a·10 6, m 2 / s;
• mnato wa nguvu μ·10 6, Pa·s;
• mnato wa kinematic · 10 6, m 2 / s;
• Nambari ya jina la Prandtl Pr.

Joto maalum la mvuke, enthalpy, diffusivity ya joto na mnato wa kinematic wa mvuke wa maji hupungua kwa joto la kuongezeka. Mnato unaobadilika na idadi ya Prandtl ya ongezeko la mvuke.

Kuwa mwangalifu! Uendeshaji wa joto kwenye jedwali unaonyeshwa kwa nguvu ya 10 2. Usisahau kugawanya kwa 100! Kwa mfano, conductivity ya mafuta ya mvuke kwa joto la 100 ° C ni 0.02372 W / (m deg).

Conductivity ya joto ya mvuke wa maji kwa joto na shinikizo mbalimbali

Jedwali linaonyesha maadili ya conductivity ya mafuta ya maji na mvuke wa maji kwa joto kutoka 0 hadi 700 ° C na shinikizo kutoka 0.1 hadi 500 atm. Kipimo cha upitishaji wa joto W/(m deg).

Mstari chini ya maadili kwenye jedwali inamaanisha mpito wa maji kuwa mvuke, ambayo ni, nambari zilizo chini ya mstari hurejelea mvuke, na zile zilizo juu yake zinarejelea maji. Kwa mujibu wa meza, inaweza kuonekana kuwa thamani ya mgawo na mvuke wa maji huongezeka wakati shinikizo linaongezeka.

Kumbuka: conductivity ya mafuta kwenye jedwali imeonyeshwa kwa nguvu ya 10 3. Usisahau kugawanya kwa 1000!

Conductivity ya joto ya mvuke wa maji kwa joto la juu

Jedwali linaonyesha maadili ya upitishaji wa mafuta ya mvuke wa maji uliotenganishwa katika kipimo W/(m deg) kwa joto kutoka 1400 hadi 6000 K na shinikizo kutoka 0.1 hadi 100 atm.

Kulingana na jedwali, conductivity ya mafuta ya mvuke wa maji saa joto la juu huongezeka kwa kiasi kikubwa katika eneo la 3000 ... 5000 K. Kwa maadili ya shinikizo la juu, mgawo wa juu wa conductivity ya mafuta hupatikana kwa joto la juu.

Kuwa mwangalifu! Uendeshaji wa joto kwenye jedwali unaonyeshwa kwa nguvu ya 10 3. Usisahau kugawanya kwa 1000!

Mahesabu ya uhandisi ya michakato ya kubadilisha hali ya maji na mvuke wa maji na mzunguko wa mvuke hufanyika kwa kutumia meza za mali ya thermodynamic ya maji na mvuke wa maji. Majedwali haya yanakusanywa kwa msingi wa data ya majaribio ya kuaminika na uratibu wa matokeo ya majaribio na maadili yaliyohesabiwa katika viwango vya kati ya majimbo.

Katika nchi yetu, kiwango kilichoidhinishwa ni meza za mali ya thermodynamic ya maji na mvuke wa maji iliyoandaliwa na M.P. Vukalovich, S.L. Rivkin, A.A. Aleksandrov. Zinajumuisha data juu ya sifa za thermodynamic za maji na mvuke wa maji katika safu ya mabadiliko ya shinikizo kutoka 0.0061 hadi 1000 bar na joto kutoka 0 hadi 1000 o C.

Majedwali yana data zote muhimu kwa kuhesabu vigezo vya thermodynamic katika kioevu, mvuke mvua na maeneo ya mvuke yenye joto kali. Jedwali haionyeshi maadili ya nishati ya ndani; uhusiano u = h - Pv hutumiwa kuhesabu. Wakati wa kuhesabu nishati ya ndani, ni muhimu kulipa kipaumbele kwa mawasiliano ya vitengo vya kipimo cha enthalpy h, hutolewa katika meza katika kilojoule kwa kilo (kJ / kg), na pv ya bidhaa, wakati wa kutumia shinikizo katika kilopascals ( kPa), bidhaa hii pia itakuwa katika kilojuli kwa kilo (kJ/kg).

Jedwali zimeundwa kama ifuatavyo. Jedwali la kwanza na la pili linaelezea mali ya maji na mvuke wa maji katika hali iliyojaa kama kazi ya joto (meza ya 1) na shinikizo (meza ya 2). Jedwali hizi mbili hutoa utegemezi wa vigezo kwenye mistari x = 0 (maji yaliyojaa) na x = 1 (mvuke iliyojaa kavu) kwenye joto na shinikizo. Vigezo vyote vinapatikana kwa kutumia thamani moja; katika meza 1 - kwa hali ya joto, kwenye meza. 2 - kulingana na shinikizo la kueneza. Vigezo hivi vinavyobainisha hupatikana katika safu wima za kushoto kabisa za jedwali. Ifuatayo katika safu wima za kulia ni nambari zinazolingana za P n na t n: v" na v", h" na h", r=h"-h", s" na s", s"-s". Vigezo vilivyo na kiharusi kimoja hurejelea maji katika hali ya kueneza, na viboko viwili - kukausha mvuke iliyojaa. Vigezo vya mvuke uliojaa unyevu huamuliwa kwa kukokotoa kwa kutumia kiwango cha ukavu x. Ili kuwezesha mahesabu haya, maadili ya r na s"-s" yanatolewa kwenye jedwali. Kwa mfano, kiasi maalum, enthalpy na entropy ya mvuke ya mvua imedhamiriwa kwa kutumia fomula

v x = v" + x(v" - v");h x = h" + xr;s x = s" + x(s" - s").

Upeo wa vigezo vya kufafanua vya meza hizi: kutoka t = 0 o C hadi t cr = 374.12 o C na kutoka P = 0.0061 bar hadi P cr = 221.15 bar, i.e. kikomo cha chini ni hatua tatu ya maji, kikomo cha juu ni hatua muhimu ya maji.

Ikumbukwe kwamba kama parameter ya kuamua katika meza. 1 na 2, unaweza kutumia yoyote ya vigezo (v", v", h", h", s", s"), na si tu shinikizo na joto la kueneza. Kwa kuwa katika mazoezi ya uhandisi P na t mara nyingi hufanya kama vigezo vya kuamua, huwekwa kwenye safu ya kushoto.

Jedwali linalofuata - la tatu linaelezea mali ya maji na mvuke yenye joto kali. Upeo wao ni kutoka 0 hadi 1000 o C (labda hadi 800 o C) na kutoka 1 kPa hadi 100 MPa. Idadi mbili zinahitajika hapa kama vigezo vya kuamua. Katika meza 3, hii ni shinikizo - mstari wa juu wa usawa - na joto - safu ya kushoto kabisa. Chini ya mstari wa shinikizo kuna mstatili ambao vigezo vyote vya hali ya kueneza vinavyolingana na shinikizo iliyotolewa hutolewa. Hii inakuwezesha kuzunguka kwa haraka hali ya awamu ya maji na mvuke na, bila kupindua meza, fanya mahesabu muhimu kwa majimbo ya awamu tofauti. Kila shinikizo na joto katika meza 3 hupewa v, h, s katika safu wima zinazofanana.

Kwa mwelekeo wa kuona, vigezo vya awamu ya kioevu na mvuke hutenganishwa katika safu hizi kwa ujasiri. mistari ya mlalo. Juu ya mistari hii ni awamu ya kioevu ya maji, chini ni mvuke yenye joto kali. Kwa shinikizo juu ya muhimu (22.12 MPa), mistari hii ya kugawanya haipo, kwa sababu katika vigezo vya supercritical hakuna mstari wa mabadiliko ya awamu inayoonekana ya kioevu hadi mvuke.

Katika meza 3, pamoja na P na t, jozi yoyote ya vigezo inaweza kufanya kama zile zinazoamua: P, t, v, h, s.

Wakati wa kuelekeza katika majimbo ya awamu ya maji na mvuke kwa kutumia meza, lazima ukumbuke:

1) na P = const:

t< t н – жидкая фаза воды,

t > t n - mvuke mkali sana,

T = t n - paramu ya 3 inahitajika,

Kwa mfano:

h = h" - maji yanayochemka,

h = h" - mvuke kavu iliyojaa,

h"< h < h" – влажный пар,

h< h" – жидкая фаза воды,

h > h" - mvuke mkali sana,

h"< h < h" – влажный пар.

2) kwa t = const:

R< Р н – перегретый пар,

Р > Р n - awamu ya kioevu ya maji;

P = P n - sawa na t = t n na P = const na mwelekeo kwa h, v, s.

Baadhi ya matoleo ya jedwali yanajumuisha sehemu 2: 1 katika SI, ambapo P iko katika Pa, h - katika kJ/kg, na ya 2 katika GHS, ambapo P iko katika kgf/cm 2, na h katika kcal/ kg.

6.8. Mchoro wa T, s kwa maji na mvuke

Ili kuonyesha michakato ya mabadiliko katika hali ya maji na mvuke wa maji na mzunguko wa mvuke, mchoro wa T hutumiwa sana. Inatoa kiasi kikubwa cha habari ambayo inaruhusu mtu kuhukumu sifa za athari za nishati na ufanisi wa joto wa mizunguko.

Katika mchoro wa joto T, mistari ya vigezo vya mara kwa mara vya maji na mvuke na kazi za serikali zimepangwa (Mchoro 6.21).

Thamani tupu entropy inalingana na hatua tatu ya kioevu (0.01 o C au 273.16 K na 611.2 Pa). Ujenzi wa mistari ya vigezo vya mara kwa mara na kazi za serikali hufanyika kulingana na data kutoka kwa meza ya mali ya thermodynamic ya maji na mvuke wa maji. Kutumia maadili ya meza Utegemezi kati ya joto la kueneza Тn na entropy ya kioevu kinachochemka s" na mvuke kavu iliyojaa s", unaweza kuunda curve za mipaka ya chini (x=0) na ya juu (x=1). Mipaka ya mipaka hii imeunganishwa kwenye hatua muhimu K na kuratibu T cr = 647.27 K (374.12 o C) na s cr = 4.4237 kJ / (kg K). Mstari x = 0 huanza kwenye hatua tatu ya kioevu kwenye T = 273.16 K na s 1 "= 0. Mvuke iliyojaa kavu kwenye hatua tatu inalingana na entropy s N "= 9.1562 kJ/(kg K) (ona Mtini. 6.21, nukta N). Chini ya mstari wa usawa wa 1N kuna eneo la usablimishaji, hapa upande wa kushoto wa mstari x = 1 ni eneo la awamu imara na mvuke, na upande wa kulia wa mstari x = 1 ni eneo la mvuke yenye joto kali. Juu ya mstari x = 0 kuna kanda ya awamu ya kioevu, na juu ya mstari x = 1 kuna eneo la mvuke yenye joto kali. Hakuna eneo la mpito linaloonekana kutoka eneo la awamu ya kioevu hadi eneo la mvuke kwa vigezo vya juu zaidi; kwa masharti, mpito huu unaweza kuchukuliwa kulingana na vigezo muhimu T cr, P cr au v cr, kwa kuzingatia eneo la juu ya hatua muhimu na kwa haki ya P cr au v cr kuwa eneo la mvuke.

Isobar ya shinikizo la subcritical katika mchoro wa T,s ni curve tata 1234. Inajumuisha sehemu tatu: 12 katika eneo la kioevu, 23 katika eneo la mvuke iliyojaa mvua, 34 katika eneo la mvuke yenye joto kali. Usanidi wa isobar unaweza kuwekwa kwa kutumia mteremko kutoka kwa usemi

¶q p = (c p dT) p = (Tds) p ,

ambapo mgawo wa angular utakuwa sawa na

Kulingana na usemi wa mgawo wa angular (6.28), ambayo huamua angle ya mwelekeo wa tangent kwa isobar, inafuata kwamba katika eneo la kioevu na katika eneo la mvuke yenye joto kali, wakati joto hutolewa, maadili. ya T / c p na s kuongezeka, angle ya mwelekeo wa tangent huongezeka, i.e. hapa isobar ni curve concave. Zaidi ya hayo, katika eneo la kioevu kwa shinikizo la chini c p ni thamani ambayo inatofautiana kidogo kulingana na joto, na isobar ni curve ya logarithmic. Katika eneo la mvuke yenye joto kali, c p inategemea sana halijoto na isobar ni curve ya logarithmic yenye logarithm inayobadilika (asili ya mabadiliko ya c p katika eneo la mvuke yenye joto kali iliandikwa mapema). Katika eneo la mvuke uliojaa unyevu, isobar inaambatana na isotherm, c p =±¥, na kwenye mchoro wa T,s inawakilisha mstari ulionyooka wa 23.

Kwa shinikizo la chini (hadi bar 100), isoba za kioevu ziko karibu sana na curve ya chini ya mpaka (x = 0). Kwa hiyo, wakati wa kutumia T,s-michoro ili kuonyesha taratibu za maji na mvuke, mara nyingi hufikiriwa kuwa isobari za kioevu zinapatana na mstari x = 0.

Eneo chini ya isobar 12 (inapokanzwa kioevu) inalingana na joto la kioevu q", chini ya isobar 23 (vaporization) - joto la vaporization r, chini ya 34 (superheating ya mvuke) - joto la superheat q p. eneo chini ya mchakato 2e inalingana na joto linalotumika kwa uvukizi x-th kupiga kutoka kilo 1 ya kioevu kilichojaa.

Kwa hali yoyote katika eneo la mvuke uliojaa unyevu (point e), kiwango cha ukavu kinaweza kuamuliwa kielelezo kama uwiano wa sehemu mbili za isobar kati ya mikondo ya mpaka x=0 na x=1:

.

Kwa kutumia kanuni hii, inawezekana kutengeneza mistari ya viwango vya ukavu mara kwa mara x=const.

Isobar ya shinikizo muhimu katika sehemu muhimu K ina mkato; hapa tanjenti yake ni mstari ulionyooka ulio mlalo. Isoba za shinikizo la juu zaidi hazianguki kwenye eneo la mvuke unyevu na zinaendelea kuongeza miindo yenye sehemu za kugeuza ambapo tanjiti huwa na mteremko wa chini zaidi. Pointi hizi zinalingana maadili ya juu uwezo wa joto wa isobaric.

Isochores na v< v кр пересекают только нижнюю пограничную кривую х=0 и размещаются в области жидкости при высоких давлениях и температурах, а в области влажного насыщенного пара – при низких давлениях и температурах.

Kwa isochores zote zinazolingana na kiasi maalum kikubwa zaidi kuliko kiasi maalum cha kioevu kwenye hatua tatu ya maji, na kupungua kwa shinikizo na joto la mvuke mvua, kiwango chake cha ukavu huwa na sifuri, lakini haitakifikia kamwe, kwa hiyo isochores. usifikie mkondo wa mpaka wa chini (isipokuwa eneo lisilo la kawaida katika anuwai ya joto 0 - 8 o C).

Isochores na v > v cr katika eneo la mvuke yenye joto kali ni curves concave (mwinuko zaidi ya isobars), na katika eneo la mvuke mvua - curves ya curvature mbili: convex - kwa viwango vya juu vya ukavu na concave - kwa digrii za chini za ukavu. Zaidi ya hayo, hukatiza tu curve ya mpaka ya kulia x = 1.

Katika Mtini. Mchoro 6.21 unaonyesha mistari ya enthalpies ya mara kwa mara h = const. Katika eneo la mvuke yenye joto kali, isenthalpe ni curve laini na tangent hasi ya pembe ya mwelekeo kwake. Isenthalps zinazohamia kutoka eneo la mvuke wa mvua hadi eneo la kioevu zina sehemu ya kuvunja iliyotamkwa kwenye mstari x = 0. Katika eneo la kioevu, mteremko wa isenthalpe hubadilika ili kwa viwango vya chini vya enthalpies joto hupungua. kuongezeka kwa shinikizo, na kwa viwango vikubwa vya enthalpies, ongezeko la shinikizo linafuatana na ongezeko la joto.

Katika Mtini. 6.21 katika pointi 2 na 3 tanjenti huchorwa kwenye mikondo ya mpaka x=0 na x=1. Tanjiti ndogo c" na c" zinawakilisha uwezo wa joto wa mvuke kioevu na kavu iliyojaa kwenye mikondo ya mpaka (wakati hali inabadilika pamoja x=0 na x=1). Inabadilika kuwa c">0, na c"<0. Последнее означает, что при понижении температуры для поддержания пара в состоянии сухого насыщенного к нему необходимо подводить теплоту.

©2015-2019 tovuti
Haki zote ni za waandishi wao. Tovuti hii haidai uandishi, lakini hutoa matumizi bila malipo.
Tarehe ya kuundwa kwa ukurasa: 2016-04-15