Теоретические основы теплотехники - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рассмотрим, как изобра-
жаются некоторые наиболее
распространенные процессы на
H–d диаграмме. При охлажде-
нии ненасыщенного влажного
воздуха в закрытом объеме
(при этом величина d остается
постоянной) относительная
влажность его увеличивается, а
энтальпия уменьшается (см. процесс 1–2 на рис. 1.52). Если продолжить охлаждение, то величина ϕ бу-
дет возрастать и достигнет значения ϕ = 100 % т.е. воздух станет насыщенным с температурой точки
росы t
p
. Дальнейшее охлаждение приведет к уменьшению влагосодержания в результате выделения вла-
ги. Эти процессы на рис. 1.52 показаны линией 2–2
p
–3. При нагревании влажного воздуха относитель-
ная влажность уменьшается (процесс 4–5 на рис. 1.52).
Если в закрытый объем с влажным воздухом поместить влажный материал, то влага из материала будет
испаряться и увеличивать влагосодержание влажного воздуха. При отсутствии внешнего теплообмена такой
процесс сушки протекает при Н = const (см. рис. 1.53). На Н–d диаграмме процесс в адиабатиче-
ской сушилке изобразится линией 1–2. Количество извлеченной при сушке влаги определяется величиной
d∆ , которую находят непосредственно по H–d диаграмме.
Если процесс сушки сопровождается подводом тепла извне, то энтальпия воздуха в конце процесса
будет больше первоначальной энтальпии на величину подведенного тепла H
к
= H
н
+ q. По сравнению с
предыдущим теперь процесс пойдет несколько положе, с увеличением энтальпии. Процесс сушки в ре-
альной сушилке (с подогревом воздуха) показан на рис. 1.53 линией 3–4.
1.6 ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
1.6.1 Химический потенциал
Без меры и лаптя не сплетешь
Русская пословица
П
усть система заполнена смесью или раствором из нескольких веществ, между которыми возможны хи-
мические взаимодействия. Тогда она приобретает дополнительную, химическую степень свободы, и ес-
ли в ней происходит химическое взаимодействие между компонентами, то это обязательно приводит к
изменению массы исходных реагентов (она уменьшается) и массы результатов реакции (она увеличива-
ется). Таким образом масса m
i
компоненты (или величины ей пропорциональные: число киломолей,
объемные или массовые концентрации) является координатой химического взаимодействия. Потенциал
такого взаимодействия для i-й компоненты будем обозначать через µ
i
Величину эту можно определить.
Первый закон термодинамики для i-й компоненты химически реагирующей смеси в соответствии с
формулой (1.4) запишется так
iiiii
dmdVpTdsdU µ
+
−
=
(1.47)
где U
i
, S
i
, V – внутренняя энергия, энтропия и объем m
i
килограмм i-й компоненты; p
i
– парциаль-
ное деление этой компоненты. Применяя преобразования Лежандра аналогично тому, как делалось это
при анализе термомеханической системы, приведенную формулу можно трансформировать и предста-
вить в виде
iiiii
dmVdpTdSdH µ
+
+
=
, (1.48)
Рис. 1.52 Процессы охлаждения и нагревания влажного воздуха

Страницы