Главная | Обратная связь

Опис дослідної установки

Основні теоретичні положення

 

Під кривою пружності насиченої водяної пари розуміють криву залежності тиску р_s від температури насичення t_s, побудовану в p,t-координатах (рис1). Точки кривої p_s=f(t_s) характеризують стани рівноваги двофазної системи вода-пара. Тому криву p_s=f(t_s) також називають кривою рівноваги фаз, а саму p,t-діаграму - фазовою діаграмою.

 

Рис. 1. Крива пружності водяної пари в p,t-координатах

 

Точки, що лежать в p,t-діаграмі по обидва боки від кривої рівноваги фаз p_s=f(t_s) відповідають однорідним станам тіла, інакше кажучи, окремим фазам: над кривою знаходиться область рідкого стану, під кривою - область газоподібного стану.

Крива фазової рівноваги рідкої і газоподібної фаз має скінченну довжину і закінчується в критичній точці К.

Фазовий перехід рідина - пара, тобто випаровування (конденсація), супроводжується поглинанням (виділенням) теплоти пароутворення r і є фазовим переходом першого роду.

Нахил кривої фазового переходу в p,t-діаграмі пов'язаний з параметрами речовини на межі фазового переходу рівнянням Клапейрона –Клаузіуса

,

де - похідна від тиску за температурою, узятою на кривій фазової рівноваги, - різниця питомих об'ємів сухої пари і киплячої води при певній температурі фазового переходу Т_s.

 

Опис дослідної установки

 

Скляну посудину 7 (рис. 2) заповнено водою приблизно на 9/10 об'єму.

 

 

Рис.2. Схема експериментальної установки:

1 - вимикач; 2 - контрольна лампа; 3 - лабораторний автотрансформатор (ЛАТР); 4 - електропідігрівник; 5 - рідина, 6 - термопара; 7 - вакуумметр; 8 - А-565 -пристрій для заміру температури; 9 - термометр, 10 — скляна посудина; 11 - вентиль повітряний; 12 - водоструминний ежектор; 13 - вентиль водяний, 14 – дренаж

 

Воду нагріває до температури кипіння електропідігрівник 4, потужність якого регулює автотрансформатор 3. Пароповітряну суміш відкачують із скляної посудини за допомогою водоструминного ежектора 12, що працює від подачі води з водопроводу. Вакуум, який створюється при цьому в посудині 10, вимірюють вакуумметром 7. Для вимірювання температури в посудині розміщено термометр 9. Вентиль 11 дозволяє частково або повністю з'єднувати порожнину посудини 10 з атмосферою і тим самим змінювати тиск насичення водяної пари. Атмосферний тиск вимірюють лабораторним барометром.