Вода і водяну пару знайшли широке застосування в якості робочих тіл в парових турбінах теплових машин, атомних установках і в якості теплоносіїв в різного рада теплообмінних апаратах хіміко-технологічних виробництв.
Газоподібне тіло, співіснуюче з киплячою рідиною називається парою і значно відрізняється за своїми термодинамічних властивостях від властивостей ідеального газу.
Паротворенням називається процес перетворення речовини з рідкого стану в пароподібний.
Кипінням називається процес перетворення рідини, що кипить у всьому її обсязі, в пар при підводі до неї теплоти, а при відведенні від пара теплоти відбувається зворотний процес - конденсація.
Процеси кипіння і конденсації протікають при постійній температурі і при постійному тиску, тобто tКП = tн.
Можливо ви шукали - Реферат: Електропостачання електротехнологічних установок та прістроїв
Пар, що стикається з рідиною, з якої він виходить і знаходиться з нею в термодинамічній рівновазі називається насиченим.
Сухий насичений пар - пар, що не містить в собі рідину.
Вологою парою називається механічна суміш, що складається з сухого пара і дрібних крапельок рідини і характеризується ступенем сухості - Х або ступенем вологості - (1 - Х).
Перегрітою парою називається пар, отриманий з сухої насиченої пари при підводі до нього при P = Const деякої кількості теплоти і викликаного цим підвищенням його температури. Різниця між температурами перегрітої пари - tП і сухого насиченого - tн називається ступенем перегріву.
До сих пір для реальних газів запропоновано багато рівнянь стану. Однак всі вони відносяться тільки до обмеженої області станів. Для технічно важливих речовин, наприклад, для водяної пари розроблені досить точні рівняння, за допомогою яких розраховані параметри і функції стану в широкій області температур і тисків та зведені в таблиці і на їх основі ці характеристики графічно представлені у вигляді діаграм в P - V, T - S і h - S координатах. Ці діаграми дають можливість наочно уявити процеси і їх енергетичні особливості.
Схожий матеріал - Реферат: Фотометрія
Фазова P - V діаграма системи, що складається з рідини і пара, являє собою графік залежності питомих обсягів окропу - v 'і сухого насиченої пари - v "від тиску (див. Рис.1.1).
Мал. 1.1.
Графік залежності v '= f (P) представлений на рис.8.1 кривої АК, яка називається нижньої прикордонної кривої або лінією киплячій рідини і характеризується ступенем сухості Х = 0.
Графік залежності v "= f (P) представлений на рис.8.1 кривої ВК, яка називається верхньою прикордонної кривої або лінією сухого насиченої пари і характеризується ступенем сухості Х = 1.
Дуже цікаво - Реферат: ЗАСТОСУВАННЯ клина та важеля в техніці
Обидві криві АК і ВК ділять P - Vдіаграмму на три частини: ліворуч від лінії АК - область рідини; між лініями АК і КВ - двофазна система, що складається з суміші киплячої води і сухого пара - область вологої пари характеризується ступенем сухості 0 <X <1; вправо від лінії КВ і вгору від точки "K" розташовується область перегрітої пари.
Процес пароутворення в області вологої пари, лінія CD, є одночасно Ізобаричний (P = Const) і ізотермічним (T = Const).
Обидві криві АК і КВ зливаються в точці К, яка називається критичною точкою і характеризується параметрами: РКР = 221,29 бар, Tкр = 374,15 ° C і vкр = 0,00326 м3 / кг.
У критичній точці зникає різниця між рідиною і парою, вище її існування речовини в двофазному стані неможливо.
Стан води та водяної пари аналогічним чином може бути представлено на T - S і h - S діаграмах (див. Рис. 1.2).
Вам буде цікаво - Курсова робота: Балансний трансформатор
T - S діаграма широко використовується при дослідженні термодинамічних процесів і циклів, так як дозволяє бачити зміни температури робочого тіла і знаходити кількість тепла в процесі. Недоліком даної діаграми є те, що при визначенні кількості теплоти доводиться вимірювати відповідні площі.
Перевагою h - S діаграми є те, що технічна робота і кількість тепла в процесах, зображуються відрізками ліній.
Рішення задач, пов'язаних зі станом речовини, а також з термодинамічними процесами в області насичених і перегрітих парів, можна виробляти або за допомогою таблиць води і водяної пари (див. Таблиці № 5 - № 7, № 9 додатка), або за допомогою h - S діаграми. У цих завданнях зазвичай визначаються: початкові і кінцеві параметри пара, зміни внутрішньої енергії, ентальпії і ентропії, ступінь сухості, робота і кількість теплоти.
Згідно об'єднаному рівняння першого і другого законів термодинаміки:
(1.1)
Схожий матеріал - Доповідь: Лазери
Мал. 1.2.
У розрахунках станів речовини і процесів в області вологої пари за допомогою таблиць (див. Таблицю №4 додатки) використовуються формули виду:
(1.2)