Главная | Обратная связь

Определение параметров состояния водяного пара.

Кипящая жидкость

Состоянию кипящей жидкости соответствует нижняя пограничная кривая (х=0).

Обозначим через q′ теплоту, необходимую для нагрева жидкости от 0⁰С до t_нас при Р = const.

Из общей термодинамики известна общая формула теплоемкости

Þ q′= @ _р t_нас

Полагая среднюю массовую изобарную теплоемкость ( _р) воды в диапазоне температур 0 - t_нас равной 4,19 (кДж/(кг·К)), получим

 

q′ = 4,19* tнас

, [кДж/кг]

 

из первого начала термодинамики: q= ΔU + A

 

и формулы для работы термодеформационной системы в изобарном процессе:

для нашего случая получим:

q′ = (U′ – Uo′) + P(V′ – Vo′);

Здесь: второе слагаемое – это работа расширения жидкости в случае нагрева её от 0°С до t_нас при постоянном давлении:

А_p = P(V′ – Vo′),

где Vo′ и Uo′ – удельный объем и удельная внутренняя энергия жидкости при 0⁰С.

 

в инженерских расчетах условились принимать внутреннюю энергию системы при t=0°С, равной нулю.

q′ = U′ + P(V′ – Vo′)

таким образом, при U₀′ = 0 и

q′ > U′

При давлениях, не превышающих 4МПа,

q′ ≈ U′

(V′ – V₀′) ≈ 0 и

 

Это приближенное равенство используется в практических расчетах.

q′=U′+P(V′-Vo′).

При давлениях, превышающих 4 МПа, приближенным соотношением пользоваться нельзя и расчет должен производиться по точной формуле:

(*)

 

 

2.1.1 УДЕЛЬНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ .

 

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]

 

i′ = q′ + PVo′

,

 

следовательно i′>q′>U′

 

для практических расчетов слагаемым PV₀′ пренебрегают и тогда получается приближенное соотношение:

	i′ ≈ q′≈U′

.

 

 

2.1.2 УДЕЛЬНАЯ ЭНТРОПИЯ КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ (S′)

 

В инженерных расчетах условились принимать энтропию системы при 0°С равной нулю

ΔS = S′ – S₀′, откуда S′ = S₀′ + ΔS ,

Здесь S₀′- удельная энтропия жидкости при 0°С

Т.к. S₀′ = 0, то S′ = ΔS .

Из общей термодинамики известно соотношение :

dq = TdS Þ ΔS = .

Для нашего случая: ΔS= .

Подставляя в эту формулу и интегрируя при , получим: ΔS = 4,19ln ,

S′ = 4,19ln

Откуда удельная энтропия кипящей жидкости:

,[ ]