Энтальпия и энтропия жидкости и пара
Посмотрим, как вычисляют энтальпию для воды и пара (рис. 4).
Рис. 4. К объяснению вычисления энтальпии воды и пара
При нагревании воды от 0 оС до температуры насыщения вода приобретает энтальпию , называемой энтальпией кипящей жидкости. После чего начинается парообразование и получается влажный насыщенный пар, энтальпию которого можно определить по формуле
hх= h’+хr,кДж/кг.
При этом температура насыщения в сосуде остается постоянной, соответствующей давлению в сосуде. Парообразование происходит за счет величины r, называемой скрытой теплотой парообразования. Когда вся вода испарится, получается сухой насыщенный пар, степень сухости которого равна х = 1. Энтальпия сухого насыщенного пара определится как:
h”= h’+ r , кДж/кг.
Нагревая далее сухой насыщенный пар и, повышая его температуру, получаем перегретый пар, энтальпию которого можно определить по формуле
, кДж/кг,
где t – температура перегретого пара.
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 = .
Таким образом
,
откуда
.
Понятно, что энтропия влажного пара , для которого q = хr, будет равна:
,
В процессе перегрева при постоянном давлении температура пара повышается, поэтому изменение энтропии в процессе перегрева нужно подсчитать по уравнению
= 2,3 lg ,
где:
– средняя изобарная теплоемкость перегретого пара;
Т – абсолютная температура перегретого пара.
Из этого уравнения получаем
= + 2,3 lg .
Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 1984;