Энтропию влажного насыщенного пара определяют по формуле

Содержание

Энтропию влажного насыщенного пара определяют по формуле
Энтропия жидкости и пара
ЭНТРОПИЯ ПАРА
Параметры состояния воды и водяного пара
Параметры состояния воды и водяного пара

Энтропию влажного насыщенного пара определяют по формуле

Влажный насыщенный пар располагается между пограничными кривыми x = 0 и x = 1. Возьмем точку е на изобаре Р в области влажного насыщенного пара (рис. 7.15 и 7.16). В области влажного насыщенного пара параметры состояния не могут быть определены только по давлению и температуре, поскольку давление однозначно определяет температуру насыщения и изобара влажного пара одновременно является его изотермой, представляющей прямую линию в Р,v- и Т,s- диаграммах. В качестве вспомогательного условного параметра для влажного пара применяется степень сухости х. Зная степень сухости х и параметры состояний насыщения воды на линии х=0 и пара на линии х=1, можно рассчитать все остальные параметры состояния влажного пара.

Параметры влажного пара обозначаются с индексом «x». 1 кг влажного пара содержит х кг сухого насыщенного пара и (1 — x) кг воды в состоянии насыщения. Следовательно, любой параметр, подчиняющийся закону сложения (аддитивности), для 1 кг влажного пара будет представлен в виде суммы произведений соответствующих параметров на x кг сухого насыщенного пара и на (1 — x) кг воды при давлении или температуре насыщения. Например, расчет удельного объема, энтальпии, энтропии и внутренней энергии для влажного пара можно выполнить по формулам:

Используя параметры влажного насыщенного пара, можно рассчитать его степень сухости:

При этом горизонтальные отрезки 1-2 изобар и изотерм в Р,v- и T,s- диаграммах в области влажного насыщенного пара делятся точкой е пропорционально значению степени сухости х=(1-е)/(1-2), что позволяет построить линии постоянных степеней сухости х=const (рис. 7.15 и 7.16). В критической точке сходятся все линии постоянных степеней сухости. Внутренняя энергия влажного пара проще определяется как

Теплота, необходимая для получения влажного пара из воды c t=0 о С при изобарном ее нагревании, называется полной теплотой влажного пара и определяется как

Наряду со степенью сухости x в практике часто используется понятие влажности пара (1-x). Влажность дается в долях или в процентах.

Источник статьи: http://ispu.ru/files/u2/book2/TD1_19-06/ttd7-5.htm

Энтропия жидкости и пара

Как известно, из всей подведенной в круговом процессе теплоты Q₁ в полезную работу переводится только (Q₁ – Q₂) ккал, а Q₂ ккал передается в теплоприемник. Теплота Q₂ является прямой. Хотя и необходимой, потерей, которую следует стремиться уменьшить.

Выясним, от каких факторов она зависит. Допустим, что совершается равновесный цикл Карно (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Система тел, участвующих в совершении

Для этого цикла = или .

Как видим, величина Q₂ зависит от двух множителей: отношения и температуры T₂. Если температуру считать величиной постоянной, то потеря теплоты Q, зависит практически только от величины отношения . Чем больше это отношение, тем больше потеря Q₂.

Учитывая большую роль отношения , в термодинамику введена особая величина, зависящая от этого отношения и названная э н т р о п и е й.

Если равновесный процесс подвода или отвода теплоты совершается при постоянной температуре, как в цикле Карно, то изменение энтропии в таких процессах для 1 кг тела будет

s₂ – s₁ = = 2,3 lg кДж/кг∙град, (5.10)

q – участвующая в процессе теплота;

Т – температура, при которой совершается процесс.

В приведенной формуле s₁ принимают равной нулю при Т₁ = 273 о С, теплоемкость воды принимается равной 4,19 кДж/кг∙град.

Под энтропией жидкости (воды) подразумевают увеличение энтропии 1 кг воды, имеющей температуру 0 о С, в процессе нагревания ее при постоянном давлении до кипения.

Если вода не доводится до кипения, то энтропия ее

s_ж = 2,3 lg ,

где Т – конечная температура воды.

Энтропия кипящей жидкости

= 2,3 lg .

Энтропия сухого насыщенного пара представляет собой увеличение энтропии 1 кг воды, взятой при 0 о С, в процессе превращения ее при постоянном давлении в сухой насыщенный пар.

Процесс получения пара из кипящей воды происходит при постоянной температуре; поэтому изменение энтропии в этом процессе может быть найдено по уравнению

s₂ – s₁ = .

В данном случае (энтропия сухого пара), (энтропия жидкости); q = r – (теплота парообразования) и Т = Т_s.

Понятно, что энтропия влажного пара s_х, для которого q = хr,будет равна:

Энтропия перегретого пара s представляет собой увеличение энтропии 1 кг воды, взятой при 0 о С, в процессе превращения ее при постоянном давлении в перегретый пар.

В процессе перегрева при постоянном давлении температура пара повышается, поэтому изменение энтропии в процессе перегрева нужно подсчитать по уравнению

= 2,3 lg ,

с_pm – средняя изобарная теплоемкость перегретого пара,

Т – абсолютная температура перегретого пара.

Из этого уравнения получаем

= + 2,3 lg

Источник статьи: http://helpiks.org/3-26543.html

ЭНТРОПИЯ ПАРА

Энтропия водяного пара отсчитывается от условного нуля, за каковой принимают энтропию воды при 0°С и при давлении насыщения, соответствующем этой температуре, т.е. при давлении 0,0062 ата.

Энтропия жидкости определяется из выражения

S’ = С ln , (9.14)

где С – теплоемкость воды, Т_н – температура кипения жидкости в °К.

Энтропия сухого насыщенного пара S» определяется из уравнения

S» = S’ + , (9.15)

где r – теплота парообразования.

Энтропия влажного насыщенного пара S_х равна

S_х = S’ + ∙х (9.16)

или на основании формулы (7.15)

где х – степень сухости пара.

Значения энтропии S’ и S» приведены в приложениях Б иВ.

Значения можно получить из этих таблиц как разность S» — S’.

Энтропия перегретого пара может быть найдена из уравнения

S = S» + . (9.18)

Значения S приводятся в таблицах перегретого пара.

При определении состояния пара заданных параметров необходимо исходить из следующего.

Для перегретого и сухого насыщенного пара одинакового давления

при одной и той же температуре перегретого и сухого насыщенного пара

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник статьи: http://studopedia.su/16_43751_entropiya-para.html

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.