Энтальпия сухого насыщенного пара (точка с) отличается от ее значе-
ния в точке b на величину скрытой теплоты парообразования: hc = hп = сp,ж (Тs1 _ Т0) + r. (2.25) Для энтропии сухого насыщенного пара получим: sc = sп =сp,ж ln Тs1/Т0 + r/Тs1 (2.26) Количество теплоты, необходимое для получения влажного насыщен- Ного пара со степенью сухости х из кипящей воды (точка b), равно rх, поэтому энтальпия влажного насыщенного пара равна: hпx = сp,ж (Тs1 _ Т0) + rх, (2.27) а энтропия: sпx = сp,ж ln Тs1/Т0 + rx /Тs1 (2.28) Количество теплоты, необходимое для получения перегретого пара с Температурой Тd (точка d) из сухого насыщенного пара, имеющего темпера- туру Тs1, c учетом формулы (2.25), имеем: hd = сp,ж (Тs1 _ Т0) + r + сp,п (Тd - Тs1), (2.29) Где сp,п _ средняя изобарная теплоемкость пара. Аналогично значение энтропии перегретого пара получим в виде: sd = сp,ж ln Тs1/Т0 + r/Тs1 + сp,п ln Тd /Тs1 (2.30) При расчетах термодинамических процессов водяного пара важной Задачей является определение количества теплоты, необходимого для Получения пара с заданными параметрами. Эта величина равна соответству- Ющему изменению энтальпии. В связи с этим для исследования и расчетов Процессов водяного пара применяют диаграмму h _ s, на которой по оси Абсцисс откладывают энтропию, а по оси ординат _ энтальпию. Однако для Практических расчетов этих процессов удобнее пользоваться известными в литературе термодинамическими таблицами для воды и водяного пара. Основные термодинамические процессы водяного пара Изохорный процесс (рис. 2.10). В процессе подвода теплоты q к Влажному насыщенному пару (точка 1), заключенному в замкнутый сосуд, т. е. при v = соnst, его степень сухости будет повышаться и достигнет х = 1, Когда пар станет сухим и насыщенным, а затем и перегретым (точка 2). При Этом также повышаются давление р, температура T, энтальпия h и Энтропия s пара. Работа изохорного процесса равна нулю. Теплота q, Подведенная к 1 кг пара в процессе 1 _ 2, может быть найдена c учетом пер- Вого закона термодинамики с помощью внутренней энергии или энтальпии h: ( 2 1) ( 2 1) q u h v p h h v p p v = Δ = Δ − Δ = − − − . (2.31) Значения р, v, h находят в термодинамических таблицах водяного пара. Изобарный процесс (рис. 2.11). Если __________к влажному пару состояния 1 подводить теплоту q при условии р = соnst, то сначала в пределах области влажного насыщенного пара процесс будет идти при Т = соnst, пока содер- Жащаяся в нем кипящая жидкость полностью перейдет в пар, а затем темпе- Ратура повысится и пар станет перегретым (точка 2). В процессе 1 _ 2 Объем v и температура Т, а также энтальпия h и энтропия s увеличива- Ются. Работа процесса определяется выражением: ( ) 2 1 l = pΔv = p v −v (2.32) Для теплоты процесса, с учетом первого закона термодинамики, имеем: q u p v h p = Δ + Δ = Δ = h2 – h1 (2.33) Площадь под кривой процесса на диаграмме р _ v равна величине Работы l, а площадь под кривой процесса на диаграмме Т _ s равна теплоте Qр. Энтропия определяется формулами (2.28 и 2.30). Изотермический процесс (рис. 2.12). При изотермическом подводе Теплоты q к влажному пару (точка 1) будет происходить изобарно-изотерми- Ческий процесс парообразования до состояния сухого насыщенного пара. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|