Удельный объем влажного насыщенного пара находят по выражению

Методика решения задачи. Удельный объем влажного пара можно определить по выражению

Удельный объем влажного пара можно определить по выражению

v_{х =} х v”+ (1–х) v’ , /кг.

Величины v’ и v” можно определить по таблице воды и водяного пара в состоянии насыщения [2, 3]. Умножив удельный объем на вес вещества, получим полный объем пара.

По аналогичной методике решить следующие задачи:

Задача 1. Сколько весит 10 влажного пара при давлении 7 ата и влажности 12 %?

Ответ: G = 40,82 кг.

Задача 2. Найти степень влажности пара при 6 ата, если его удельный объем равен 0,295 /кг.

Задача 3. Найти удельный объем пара при 10 ата, если он: а) сухой; б) влажный при х = 75 %.

Ответ: v”= 0,198 /кг; v_х = 0,149 /кг.

Задача 4. Найти объем влажного пара весом 10 кг при давлении
р = 8,7 ата и степени сухости х = 0,9.

Ответ: V = 2,04 .

Задача 5. Подсчитать вес 400 пара давлением 12 ата при температуре t = 300 о С.

Рекомендуемая литература

1. Трухний А.Д., Макаров А.А., Клименко В.В. Основы современной энергетики. Часть 1. – М.: МЭИ, 2002.– 367 с.

2. Александров А.А., Григорьев Б.А.. Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 168 с.

3. Ривкин С.Л., Александров А.А.. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 423 с.

Источник статьи: http://helpiks.org/5-9487.html

Параметры состояния воды и водяного пара

Параметры состояния воды и водяного пара

• Из-за незначительной сжимаемости воды можно предположить, что плотность воды при 0°С и при любом давлении постоянна, но = 0,001 М ’ / ка. Точка отсчета для внутренней энергии энтальпий и энтропии берется из ОС и соответствующего давления насыщения P = = 0.00610 бар. Если использовать эти параметры, то энтальпия, энтропия и внутренняя энергия воды также будут условно равны нулю: а= 0 ’= 0’ а = 0. В процессе нагрева воды она нагревается до температуры кипения, и удельный объем воды при температуре кипения»больше объема О. Соответствующие значения о для воды в зависимости от температуры и давления состояния на нижней граничной кривой или на левой ее стороне описаны в литературе.

Количество тепла (p = sop), которое необходимо сообщить воде, чтобы нагреть воду от 0°C до температуры кипения процесса, называется теплом жидкости. Это количество тепла определяется по формуле (9.15 утра)） Где СРА-средняя теплоемкость воды в диапазоне температур 0°С-С. При низких температурах по сравнению с TI можно считать, что C, в= 4,1865 кДж / кг-град.

Помимо указанных сил, в реальных жидкостях и газах действуют также другие силы, существование которых обусловливается вязкостью. Людмила Фирмаль

Мы используем первый закон термодинамики в изобарном процессе нагрева воды / =И ’ — » о + (9.17)） Здесь и ’ — это внутренняя энергия воды в Точке кипения. При 0°C ’ ₁ = 0 происходит расширение жидкости / ’=₽（ «’-）（9.18） При высоком давлении значения только существенно заметны, а q-К и ’. (9.19） Энтальпия воды при температуре кипения определяется по общей формуле «А + д» — (9.20)） предполагая ’= и ’+ po ’»= 0″, вы получаете»I» =и» = d». (9.21） В процессе нагрева жидкости от 0°С до температуры кипения ее энтропия возрастает. Это и есть формула Д’»=«- (9.22） пиар（ 0 и КПВ = 4,1865 кДж / (кг град).

Как уже говорилось, в экспериментах было установлено, что в процессе испарения жидкость, нагретая до температуры кипения при этой температуре и определенном давлении, превращается в пар. Р = const! Для того чтобы преобразовать 1 кг воды при температуре кипения в сухой насыщенный пар при той же температуре、 Теплота r называется скрытой теплотой испарения. Согласно первому закону термодинамики р = п — _ А ’ + Р, (9.24） Вот внутренняя энергия „сухого насыщенного пара“.» / * — Работа расширения в процессе испарения.

Разность между внутренней энергией и»- » и «затраченной на работу над внутренними силами» называется внутренней теплотой образования пор, обозначаемой буквой R. теплота, затраченная на работу над внешними силами Я ’= П(В-В) (9.25） И называется внешним теплом испарения. Покажите это в гривне, и поэтому р = п + ф — (9.2 с） За счет того, что процесс испарения происходит при постоянном давлении.

• Значения r и 1, приведены в таблице насыщенного пара, а p, m/>, и легко определяются по приведенной выше формуле. Как видно из рисунка, когда давление повышается9. 7, энтальпия жидкости увеличивается, и с критическим давлением она достигает максимального значения. Скрытая теплота испарения уменьшается с увеличением давления и становится равной нулю при критическом давлении(и температуре).В этих условиях разница между жидкостями Когда жидкость полностью испаряется, состояние сухого насыщенного пара определяется 1 параметром-давлением или temperature. So, объем, внутренняя энергия, энтальпия определяются из таблицы насыщенного пара при давлении или температуре.

Соотношение между удельным объемом жидкости и паром на линии насыщения а ’и А’, давлением насыщенного пара pn, температурой Tn и скрытой теплотой испарения можно получить следующим образом: если жидкость превращается в пар, то давление насыщенного пара не зависит от объема системы, поэтому формула Жидкость в паре происходит при постоянной температуре(7,, = sop8 |）、 Но с момента равновесного преобразования Здесь У представляет собой изменение объема системы при переходе от жидкости к пару.

Кроме этих напряжений трения, нормальные напряжения существуют во всех плоскостях. Людмила Фирмаль

Подобный этому 4rp 15 АГК-Ай. Если жидкость в массе um испаряется, то изменение объема системы равно следующему: (Ив =(о *-о ’)1м、 И (9.28) приращение энтропии в квазистатическом процессе испарения жидкости по массе um аз = — Т» Если присвоить эти значения выражению (9.31), то получится: (9.32） Вот производная давления от температуры на кривой фазового равновесия p» = /(T»). Уравнение(9.32) называется уравнением Клапейрона-Клаузиуса и используется при исследовании изменения сопряженного сопряжения вещества из жидкого состояния в парообразное. Аналогичное уравнение можно применить и к процессу перехода вещества. От твердого к жидкому или газообразному.

Параметры влажного насыщенного пара при заданной сухой величине можно определить из следующих соотношений: Удельный объем увлажненного насыщенного пара Б =(1-Х) О ’+ хо -. (9.33） Объем воды (1-х) мал по сравнению с объемом пара, и поэтому при низком давлении в = НВ. (9.34)） Ввиду того что энтальпия влажного насыщенного пара должна преобразовывать тепло xg kJ1kg в пар X kg жидкости、 Энтропия влажного насыщенного пара Свойства перегретого пара существенно отличаются от свойств насыщенного пара, которые приближаются к свойствам газов.

Перегретый пар характеризуется тем, что при одном и том же давлении температура выше температуры испарения т«, а при одном и том же давлении удельный объем больше объема сухого насыщенного пара. Р =количество тепла, необходимое для передачи 1 кг сухого насыщенного пара через сопло! В перегретом состоянии температуры I, называемом перегретым теплом di, уравнение Если СЛТ-это средняя массовая теплоемкость перегретого пара при постоянном давлении、 7o =Слт (7 ′ — т -). (9.38） Значение с Получается для перегретого пара по формуле: Энтальпия перегретого пара «Н = [„+’1Н =“ + ’+ с „т(т-т“) (9.39） Она называется суммарной теплотой перегретого пара.

Согласно первому закону термодинамики 7 » = и «- и»+/, _(9.40） Где/ = p (op-o») — работа расширения в изобарном процессе перегрева пара. А»и» — изменение внутренней энергии в процессе перегрева. Изменение энтропии в равновесном изобарном процессе перегрева 3″ = е «+ с» | P_G_ = 4,18651 н — ^ в-4-С.. 1n.

Изучу , оценю , оплатите , через 2-3 дня всё будет на «4» или «5» !

Откройте сайт на смартфоне, нажмите на кнопку «написать в чат» и чат в whatsapp запустится автоматически.

f9219603113@gmail.com

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.9219603113.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник статьи: http://9219603113.com/parametry-sostoyaniya-vody-i-vodyanogo-para/

Параметры и функции состояния водяного пара

Здравствуйте! Водяной пар может быть трех видов: влажным насыщенным, сухим насыщенным, перегретым. Рассмотрим все три вида.

Влажный насыщенный пар. Удельный объем влажного насыщенного пара находится из выражения

где υ» — удельный объем сухого насыщенного пара; υ’ — удельный объем воды при температуре парообразования и том же давлении, что и объем υ».

Двумя штрихами в технической термодинамике принято обозначать параметры и функции состояния сухого насыщенного пара, а одним штрихом — величины, характеризующие состояние воды при температуре парообразования.

При небольших давлениях (p 0,8 объем жидкости υ'(1—х) можно не учитывать и приближенно определять удельный объем влажного насыщенного пара из соотношения υ ≈ υ»x. В процессе парообразования при постоянном давлении для получения 1 кг влажного насыщенного пара к 1 кг кипящей жидкости необходимо подвести количество теплоты

Так как в процессе при р = const количество теплоты равно изменению энтальпии, то величину энтальпии i влажного насыщенного пара можно определить из выражения

q = rx = i—i’ или i=i’+rx. (2)

Энтальпия i’ кипящей воды при температуре парообразования и теплота парообразования г соответствуют тому же давлению, что и энтальпия i. Так как величина энтальпии при 273 К принимается за нуль, то энтальпию i’ кипящей воды можно найти из выражения

где сm — средняя массовая теплоемкость воды в интервале температур от 273 К до Тн.

Энтальпия i’ кипящей воды, как следует из выражения (3), численно равна количеству теплоты, которая затрачивается для нагревания 1 кг воды от 0° С до температуры кипения tн при р = const.

В соответствии с уравнением первого закона термодинамики q = ∆u+l имеем

Анализ этого выражения показывает, что теплота парообразования r складывается из внутренней теплоты парообразования u»- u’, затрачиваемой на изменение внутренней энергии (преодоление сил притяжения между молекулами), и внешней теплоты парообразования p (u»- u’), равной работе против внешних сил. Для давлений меньше 20 МПа внешняя теплота парообразования незначительна и не превышает 13% от величины r.

Энтропию влажного насыщенного пара найдем из выражения

Так как в процессе парообразования при p=const T=const, то с учетом уравнения (1) получим

где s’— энтропия воды при температуре парообразования и том же давлении, что и величины s, г и Tн.
Величину s’ можно определить из соотношения

Пределы интегрирования в выражении (4) приняты в соответствии с условием, что при 273 К энтропия равна нулю.

Сухой насыщенный пар.

Состояние сухого насыщенного пара определяется значением одного параметра, например давления или температуры парообразования, так как другой параметр состояния — степень сухости — имеет определенное значение х=1. Параметры и функции состояния сухого насыщенного пара можно определить по выведенным выше формулам (1), (2) для влажного пара при условия х = 1.

Перегретый пар.

Для получения перегретого пара в котельном агрегате устанавливают специальный теплообменник (пароперегреватель), в котором происходит перегрев влажного насыщенного пара. Для характеристики состояния перегретого пара должны быть известны два любых параметра состояния пара, например давление и температура. Вместо параметров могут быть заданы функции состояния (энтальпия или энтропия).

Энтальпия перегретого пара находится из выражения

где сpm—массовая средняя изобарная теплоемкость пара в интервале температур от Tн до Т.

Энтропия перегретого пара определяется следующим образом

В уравнения (5) и (6) необходимо подставлять значения величин i», s» и cpm при том же давлении, для которого определяются энтальпия i и энтропия s. Исп.литература: 1) Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий промышленности строительных материалов и изделий, Н.М. Никифорова, Москва, «Высшая школа», 1981. 2) Теплотехника, Бондарев В.А., Процкий А.Е., Гринкевич Р.Н. Минск, изд. 2-е,»Вышейшая школа», 1976.

Источник статьи: http://teplosniks.ru/texnicheskaya-termodinamika/parametry-i-funkcii-sostoyaniya-vodyanogo-para.html