Теоретические основы теплотехники - 34 стр.

UptoLike

Составители: 

Опыты обнаруживают, что при некотором достаточно высоком давлении (его называют критиче-
ским) свойства воды и пара становятся одинаковыми, исчезают физические различия между жидким и
газообразным состояниями вещества. Такое состояние называют критическим состоянием вещества (см.
точку k на рис. 1.28). Если через точку k проведем критическую изобару и критическую изотерму, то на
p–v диаграмме выделяются еще две области: область сверхкритических состояний воды (область I) и
область сверхкритических состояний перегретого пара (область II) . Переход от жидкости к перегретому
пару при p > p
кр
сопровождается скачкообразным изменением свойств вещества без образования двух-
фазных смесей. При этом когда Т достигает величины T
кр
, возникает критическое состояние, а при
дальнейшем нагреве перегретый пар сверхкритических параметров. Такие переходы называют фазо-
выми переходами второго рода. Приобретая все большее практическое значение, эти переходы еще
ждут своих внимательных исследователей.
1.3.4 Определение параметров воды и пара
остояние воды и пара описываются стандартным уравнением состояния реальных газов
zRTpv
=
,
но для повышения точности все состояния разделены на ряд областей и для каждой такой области, ис-
пользуя опытные данные о сжимаемости, находят свои полиномы с вириальными коэффициентами. Как
уже отмечалось, использовать такое уравнение для практических расчетов неудобно из-за большой
сложности (даже при наличии ЭВМ). Поэтому на его основе рассчитаны и издаются специальные таб-
лицы [10], в которых вместе с данными о соотношениях между параметрами vp, и Т приводятся значе-
ния энтальпии h и энтропии s для этих состояний. Для расчета этих величин привлекаются эксперимен-
тальные сведения о теплоемкостях воды и пара, теплоте парообразования r.
Количество тепла, которое необходимо подвести к одному килограмму жидкости, чтобы нагреть ее
от 0 °С до температуры t, называют теплотой жидкости. Из-за малой сжимаемости воды теплота жидко-
сти практически равна ее энтальпии
.
0жж
tchq
t
pm
==
Состоянию насыщения соответствует наибольшая теплота жидкости
.
н0жж
tchq
t
pm
=
=
Энтальпия сухого насыщенного пара превышает энтальпию h на величину теплоты парообразова-
ния r
.'" rhh
+
=
Энтальпию перегретого пара находят с помощью численного интегрирования по формуле
." dtchh
t
t
p
+=
Энтропию воды и перегретого пара рассчитывают, также прибегая к численному вычислению инте-
гралов
=
p
p
p
T
T
p
dp
T
v
T
dT
cs
00
,
где значение частной производной находят с помощью уравнения состояния pv = zRT. Изменение эн-
тропии за процесс парообразования будет s = r/T
н
. Значит величины s и s′′ связаны между собой соот-
ношением
s′′ = s + r/T
н
.
С