Параметры тела при заданных параметрах и при заданных параметрах окружающей среды.

а) Р = const

 

П = Т_ос∆S    – потеря энергии

Всякое увеличение энтропии системы есть качественная мера потери ее работоспособности, вследствие протекания в системе необратимых процессов, протекающих в системе.

 

Основные термодинамические процессы.

1) Изобарный процесс Р = const;

2) Изохорный процесс V = const;

3) Изотермический процесс T = const;

4) δq = 0 (q = 0) адиабатный процесс;

5) Политропный процесс – C_П = const

 

Этапы исследования термодинамических процессов.

1) 1)Вывод уравнения процесса и установление взаимосвязи между параметрами состояния;

2) 2)расчет работы и теплоты процесса;

3) 3)определение изменения калориметрических параметров (∆U, ∆h, ∆S)

 

При исследовании за основу берется уравнение PV = const.

                                         PV = RT

Уравнение I закона термодинамики:

 

Политропный процесс.

С_П = const

PVⁿ = const – уравнение политропы,

n -  показатель политропы, - ∞ ≤ n ≤ + ∞

n = 0 → P = const,

n = 1 → T = const,

n = k → адиабатный

n = ∞ → ν = const

1 < n < k для (реальных) идеального газа

 

Определение работы в политропном процессе.

P, V – текущие значения

для идеального газа:

Теплота политропного процесса:

уравнение Майера

 

Изменение ∆U, ∆h, ∆S:

Изображение процесса в P – V  и T – S координатах:

 

 

Адиабатный и изоэнтропийный процесс.

 

Водяной пар. Термодинамические свойства воды и водяного пара.

Существует 7 видов льда:

1) 0,001˚ С, Р = 611 кПа;

2) - 22˚ С, Р = 207,5 МПа;

3) - 34,7˚ С, Р = 213 МПа;

4) - 24,3˚ С, Р = 344 МПа;

5) - 17˚ С, Р = 346 МПа;

6) 0,16˚ С, Р = 637 МПа;

7) 81,6˚ С, Р = 2200 МПа.

 

Критическая температура – это максимально возможная температура сосуществования двух фаз: жидкости и насыщенного пара.

Тройная точка – это то единственное состояние, в котором могут одновременно находиться в равновесии лед, вода и пар.

Пар можно получить при кипении и испарении.

Пар при испарении теоретически образуется при любой Т, а при кипении - при Т насыщения.

Процесс конденсации обратный парообразованию.

 

 

Пар.

1) Насыщенный – при параметрах насыщения Р_н и t_н

2) перегретый – имеет Т больше, чем температура насыщения пара такого же давления.

- влажный насыщенный – содержит капли влаги;

- сухой насыщенный – не содержит влаги;

 

Вводится дополнительный параметр:

х – степень сухости, 0 ≤ х ≤ 1

х = 0 – кипящая жидкость (V’, h’, S’);

х = 1 – сухой насыщенный пар (V’’, h’’, S’’)

0 ≤ х ≤ 1 – влажный насыщенный пар (V_x, h_x, S_x)

   ¦ (P_н, t_н)

V, h, S – параметры воды и перегретого пара.

¦ (Р, t)

 

Тройная точка: t_тр = 0,01˚ С

                      Р_тр = 611 Па, V = 0,001

Критическая точка: t_кр = 374,12˚ С

                              Р_кр = 221,15 бар = 22,115 МПа,   V = 0,003147

 

 

P, V; T, S; h, S

 

 

C – тройная точка;          t > t_н                                                Изобарно-изотермический процесс

К – критическая точка;   удельная теплота парообразования

АС – таяние льда.

Удельная теплота парообразования – это теплота, которую необходимо подвести к 1 кг кипящей жидкости с тем, чтобы ее полностью превратить в сухой насыщенный пар.

B, T, S – r площадь, а b, h, s – r длина отрезка.

Первая часть таблицы связана с рассмотрением водяного пара в состоянии насыщения.

 

1 бар 99,63

100   1,003

Вторая часть таблица для воды и перегретого пара.

	P			P
t	tн
	V	h	S	V	h

V, h, S → ¦ (P, t)

(Истечение газов и паров)

Влажный воздух.

O₂   N₂ CO₂ Ar H₂O

Влажный воздух = сухой воздух + пары Н₂О

 

Закон Дальтона:

Парциальное давление компонента – это давление, которое имел бы компонент, если бы занимал весь объем.

Параметры влажного воздуха.

1) абсолютная влажность численно равна массе пара в 1 м³ влажного воздуха.

, max значение имеет при параметрах насыщения.

2) относительная влажность – отношение действ. абсолютной влажности к ее максимальному значению при той же t смеси.

 - давление насыщения

  (R, T) = const

3) влагосодержание – это отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха.

, Р –общее давление смеси.

4) температура точки россы – это t, при которой влажность воздуха достигает температуры насыщения, и водяной пар будет конденсироваться.

5) теплоемкость смеси:

 ,

 -обладает свойствами аддитивности

6) энтальпия влажного воздуха:

 

 

ЛЕКЦИЯ №8

                                               

Если ­ - процесс сопровождается увеличением температуры.

j - относительная влажность воздуха

d - влагосодержание воздуха.

Р_в.п. – абсолютная влажность.