3. Avujt e ujit dhe vetitë e tij

3.1. Avujt e ujit. Konceptet dhe përkufizimet bazë.

Një nga lëngjet më të zakonshme të punës në turbinat me avull, motorët me avull, termocentralet bërthamore, ftohës në shkëmbyes të ndryshëm nxehtësie është avujt e ujit. Avulli - një trup i gaztë në gjendje afër një lëngu që vlon. avullimi Procesi i ndryshimit të një substance nga një gjendje e lëngshme në një gjendje avulli. Avullimi - avullimi, i cili ndodh gjithmonë në çdo temperaturë nga sipërfaqja e lëngut. Në një temperaturë të caktuar, në varësi të natyrës së lëngut dhe presionit në të cilin ndodhet, fillon avullimi në të gjithë masën e lëngut. Ky proces quhet duke vluar . Procesi i kundërt i avullimit quhet kondensimi . Ai gjithashtu funksionon në një temperaturë konstante. Procesi i tranzicionit të ngurta direkt në avull të quajtur sublimimi . Procesi i kundërt i kalimit të avullit në një gjendje të ngurtë quhet desublimimi . Kur një lëng avullon në një hapësirë ​​të kufizuar (në kaldaja me avull), fenomeni i kundërt ndodh njëkohësisht - kondensimi i avullit. Nëse shpejtësia e kondensimit bëhet e barabartë me shpejtësinë e avullimit, atëherë vendoset ekuilibri dinamik. Avulli në këtë rast ka një dendësi maksimale dhe quhet avull i ngopur . Nëse temperatura e avullit është më e lartë se temperatura avull i ngopur presioni i njëjtë, atëherë quhet avulli i tillë mbinxehur . Diferenca midis temperaturës së avullit të mbinxehur dhe temperaturës së avullit të ngopur në të njëjtën presion quhet shkalla e mbinxehjes . Meqenëse vëllimi specifik i avullit të mbinxehur është më i madh se vëllimi specifik i avullit të ngopur, dendësia e avullit të mbinxehur është më e vogël se dendësia e avullit të ngopur. Prandaj, avulli i mbinxehur është avulli i pangopur . Në momentin e avullimit të pikës së fundit të lëngut në një hapësirë ​​të kufizuar, pa ndryshuar temperaturën dhe presionin, a avull i thatë i ngopur . Gjendja e avullit të tillë përcaktohet nga një parametër - presioni. Përzierja mekanike e pikave të thata dhe të vogla të lëngut quhet avull i lagësht . Pjesa masive e avullit të thatë në avull i lagësht thirrur shkalla e thatësisë –X.

X\u003d m cn / m ch,

m cn - masa e avullit të thatë në lagështi; m vp - masë e avullit të lagësht. Pjesa masive e lëngut në avullin e lagësht quhet shkalla e lagështisë –në.

në= 1 – .

Për një lëng të vluar në temperaturën e ngopjes  = 0, për avull të thatë -  = 1.

3.2 Ajri i lagësht. Lagështia absolute dhe relative.

Ajri atmosferik përdoret gjerësisht në teknologji: si një lëng pune (në njësitë e ftohjes së ajrit, kondicionerët, shkëmbyesit e nxehtësisë dhe tharëset) dhe si komponent për djegien e karburantit (në motorët me djegie të brendshme, impiantet e turbinave me gaz, gjeneratorët e avullit).

Ajri i thatë quhet ajri që nuk përmban avujt e ujit. Ajri atmosferik gjithmonë përmban pak avuj uji.

ajri i lagësht është një përzierje e ajrit të thatë dhe avullit të ujit.

Në inxhinierinë e nxehtësisë, disa trupa të gaztë quhen avull. Kështu, për shembull, uji në gjendje të gaztë quhet avull uji, amoniak - avujt e amoniakut.

Le të shqyrtojmë më në detaje vetitë termodinamike të ujit dhe avullit. (1-6).

Formimi i avullit nga lëngu me të njëjtin emër ndodh përmes avullimi dhe zierja . Ekziston një ndryshim thelbësor midis këtyre proceseve. Avullimi i lëngut ndodh vetëm nga sipërfaqja e hapur. Molekulat individuale me një shpejtësi të lartë kapërcejnë tërheqjen e molekulave fqinje dhe fluturojnë në hapësirën përreth. Shpejtësia e avullimit rritet me temperaturën e lëngut. Thelbi i zierjes është se gjenerimi i avullit ndodh kryesisht në vëllimin e vetë lëngut për shkak të avullimit të tij brenda flluskave të avullit. Ekzistojnë gjendjet e mëposhtme të avullit të ujit:

avull i lagësht;

avull i thatë i ngopur;

avull i mbinxehur.

Ajri atmosferik (ajri i lagësht) mund të jetë:

ajri i lagësht i mbingopur;

ajri i lagësht i ngopur;

ajër i lagësht i pangopur.

i mbingopur Ajri i lagësht është një përzierje e ajrit të thatë dhe avullit të lagësht të ujit. Një fenomen natyror është mjegulla. I ngopur Ajri i lagësht është një përzierje e ajrit të thatë dhe avullit të thatë të ujit të ngopur. të pangopura Ajri i lagësht është një përzierje e ajrit të thatë dhe avullit të ujit të mbinxehur.

Duhet të theksohen kuptime thelbësisht të ndryshme të termit "i lagësht" në lidhje me avullin dhe ajrin. Avulli quhet i lagësht nëse përmban një lëng të shpërndarë imët. Ajri i lagësht në të gjitha rastet me interes për teknologjinë përmban avuj uji të ngopur të mbinxehur ose të thatë. Në rastin e përgjithshëm, ajri i lagësht mund të përmbajë edhe avuj uji të lagësht (për shembull, retë), por ky rast nuk është me interes teknik dhe nuk konsiderohet më tej.

Në ajrin atmosferik (të lagësht), çdo përbërës është nën presionin e vet të pjesshëm, ka një temperaturë të barabartë me temperaturën e ajrit të lagësht dhe shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë vëllimin.

Vetitë termodinamike të ajrit të lagësht si një përzierje e gaztë e ajrit të thatë dhe avullit të ujit përcaktohen sipas ligjeve karakteristike të gazeve ideale.

Llogaritja e proceseve me ajër të lagësht zakonisht kryhet me kusht që sasia e ajrit të thatë në përzierje të mos ndryshojë. Variabla është sasia e avullit të ujit që përmbahet në përzierje. Prandaj, vlerat specifike që karakterizojnë ajrin e lagësht i referohen 1 kg ajër të thatë.

Presioni i ajrit të lagësht përcaktohet nga ligji i Daltonit:

Р=Рв+Рп, (3.1)

Ku Rv - presion i pjesshëm ajri i thatë, kPa; Pp është presioni i pjesshëm i avullit të ujit, kPa.

Le të shkruajmë ekuacionin Clapeyron - Mendeleev

i lagur ajri PV=MRT; (3.2)

thatë ajri P B V=M B R B T; (3.3)

ujë avulli P P V=M P R P T, (3.4)

ku V është vëllimi i ajrit të lagësht, m ​​3; M, M V, M P - masa e ajrit të lagësht, të thatë dhe avullit të ujit, përkatësisht, kg; R, R V, R P – konstanta e gazit të ajrit të lagësht, të thatë dhe avullit të ujit, përkatësisht, kJ/(kgK); T - temperaturë absolute ajri i lagësht, K.

Lagështia absolute e ajrit - sasia e avullit të ujit që përmbahet në 1 m 3 ajër të lagësht. Shënohet me  P dhe matet në kg / m 3 ose g / m 3. Me fjalë të tjera, ai përfaqëson densitetin e avullit të ujit në ajër:  P \u003d R P / (R P T). Është e qartë se

 P \u003d M P / V, ku V është vëllimi i ajrit të lagësht me masë M.

Lageshtia relative  është raporti i lagështisë absolute të ajrit në një gjendje të caktuar ndaj lagështia absolute ajër i ngopur (H) në të njëjtën temperaturë.

Dy gjendje karakteristike të ajrit mund të vërehen për nga vlera :<100 %, при этом Р П <Р Н и водяной пар перегретый, а влажный воздух ненасыщенный;=100 %, при этом Р П =Р Н и водяной пар сухой насыщенный, а влажный воздух насыщенный. Температура, до которой необходимо охлаждать ненасыщенный влажный воздух, чтобы содержащийся в нем перегретый пар стал сухим насыщенным, называется температурой точки росы t Н.

3.3 id - diagrami i ajrit të lagësht

Për herë të parë id - grafiku për ajër të lagësht u propozua nga prof. NE RREGULL. Ramzin. Aktualisht, përdoret në llogaritjet e sistemeve të ajrit të kondicionuar, tharjes, ventilimit dhe ngrohjes. Vid - diagrami përgjatë abshisës tregon përmbajtjen e lagështisë d, g / kg ajër të thatë, dhe përgjatë ordinatës - entalpinë specifike të ajrit të lagësht i, kJ / kg ajër të thatë. Për një rregullim më të përshtatshëm të linjave individuale të vizatuara në diagramin id, ai ndërtohet në koordinata të zhdrejta, në të cilat boshti i abshisës është tërhequr në një kënd prej 135 ° me boshtin y.

Me këtë renditje të boshteve të koordinatave, drejtëzat i=const, të cilat duhet të jenë paralele me boshtin x, shkojnë në mënyrë të pjerrët. Për lehtësinë e llogaritjeve, vlerat e d zbresin në boshtin koordinativ horizontal.

Drejtëzat d=const janë në formë të drejtëzave paralele me boshtin y, d.m.th. vertikalisht. Përveç kësaj, izotermat t C =const, t M =const (vijat e ndërprera në diagram) janë paraqitur në id.-diagram në vijën e vlerave konstante të lagështisë relative (duke filluar nga .=5% deri në =100 %). Linjat e vlerave konstante të lagështisë relative=konst ndërtohen vetëm deri në izotermën 100°, pra derisa presioni i pjesshëm i avullit në ajër RP të jetë më i vogël se presioni atmosferik R. Në momentin kur RP bëhet e barabartë me R, këto rreshta humbasin kuptimin fizik, gjë që mund të shihet nga ekuacioni (10), në të cilin, në P P = P, përmbajtja e lagështisë është d=const.

Kurba e lagështisë relative konstante =100% e ndan të gjithë diagramin në dy pjesë. Ajo pjesë e saj që ndodhet mbi këtë linjë është një zonë me ajër të lagësht të pangopur në të cilën avulli është në një gjendje të mbinxehur. Pjesa e diagramit nën vijën =100% është sipërfaqja e ajrit të lagësht të ngopur.

Meqenëse në =100% leximet e termometrave të thatë dhe të lagësht janë të njëjta, t C =t M , atëherë izotermat t C =t M =konst kryqëzohen në drejtëzën =100%..

Për të gjetur një pikë në diagram që korrespondon me gjendjen e një ajri të lagësht të caktuar, mjafton të njihni dy nga parametrat e tij nga ato të paraqitura në diagram. Gjatë kryerjes së një eksperimenti, këshillohet të përdorni ato parametra që maten më lehtë dhe më saktë në eksperiment. Në rastin tonë, këto parametra janë temperatura e llambave të thata dhe të lagura.

Duke ditur këto temperatura, mund të gjendet pika e kryqëzimit të izotermave përkatëse në diagram. Pika e gjetur në këtë mënyrë do të përcaktojë gjendjen e ajrit të lagësht, dhe nga id - diagrami, mund të përcaktoni të gjithë parametrat e tjerë të ajrit: përmbajtjen e lagështisë - d; lagështia relative -, entalpia e ajrit -i; Presioni i pjesshëm i avullit - R P, temperatura e pikës së vesës - t M.

Avulli i ujit ka presion të lartë dhe temperaturë relativisht të ulët, është afër gjendjes

lëngshme, prandaj, është e pamundur të neglizhohen forcat e kohezionit midis molekulave të tij dhe vëllimit të tyre, si në gazet ideale. Prandaj, nuk është e mundur të përdoren ekuacionet e gjendjes së gazeve ideale për të përcaktuar parametrat e gjendjes së avullit të ujit, d.m.th.

çift ​​pv ≠ RT.

Cili është ndryshimi midis proceseve të vlimit dhe avullimit?

Një lëng mund të kthehet në avull kur avullohet dhe vlon. me avullim quhet avullim, që ndodh vetëm nga sipërfaqja e lëngut dhe në çdo temperaturë. Shpejtësia e avullimit varet nga natyra e lëngut dhe temperatura e tij. Avullimi i një lëngu mund të jetë i plotë nëse ka një hapësirë ​​të pakufizuar mbi lëngun. Në procesin e avullimit, avullimi ndodh vetëm në sipërfaqen e lirë të lëngut. Ky është një proces i dyanshëm, në të cilin, së bashku me largimin e një pjese të molekulave nga lëngu, ndodh një kthim i pjesshëm i molekulave përsëri në lëng. Në proces duke vluar formohet avulli në të gjithë masën e lëngut. Kur një lëng nxehet, tretshmëria e gazeve në të zvogëlohet, si rezultat i së cilës formohen flluska në fund dhe muret e enës në të cilën ndodhet uji. Në procesin e ngrohjes brenda flluskave, lëngu fillon të avullojë, dhe në një temperaturë të caktuar, presioni i avullit të ngopur brenda flluskave bëhet i barabartë me presionin e jashtëm. Në këtë moment, flluskat shkëputen dhe lëngu fillon të ziejë. Kështu, nëse avullimi ndodh nga sipërfaqja e një lëngu në çdo temperaturë, atëherë vlimi ndodh në një, mjaft të caktuar për një presion dhe temperaturë të caktuar, i quajtur pikë vlimi ose temperaturën e ngopjes.

Paraqitni procesin e avullimit në koordinatat p-V.

Për temperaturën fillestare të ujit në çdo presion, merrni temperaturën t=0°С. Kështu, rreshti I në figurën 1 korrespondon me gjendjet e të ashtuquajturit lëng të ftohtë në presione të ndryshme, i cili ka një temperaturë 0°C(izotermi i lëngshëm i ftohtë). Vëllimi specifik i ujit në t=0°С merret e barabartë me 0.001 m3/kg. Për shkak të ngjeshshmërisë së lehtë të ujit, vija I rezulton të jetë pothuajse një vijë e drejtë vertikale. Në të majtë të kësaj vije të drejtë është zona e bashkëjetesës ekuilibër të ujit dhe akullit. Për origjinën ju, i dhe s për ujin është zakon të merret parasysh pika e trefishtë TT (fq 0 =611 Pa, t 0 =0,01 0 C, v 0 =0,00100 m 3 / kg). Duke neglizhuar ndikimin e presionit në ndryshimin e vëllimit të ujit, ai konsiderohet për të gjitha gjendjet në linjën I v 0 \u003d 0,00100 m 3 / kg, u 0 =0, i 0 =0 dhe s 0 =0. Gjendja përfundimtare e ujit në fazën e ngrohjes (pika b) përcaktohet nga arritja në një presion të caktuar të pikës së vlimit, e cila varet nga presioni. Nga pv- diagrami tregon se me rritjen e presionit rritet edhe pika e vlimit. Kjo varësi është krijuar në mënyrë empirike. Gjendjet e ujit të vluar për presione të ndryshme do të korrespondojnë me vijën II, e cila quhet kurba e kufirit të poshtëm. Ai përshkruan varësinë e vëllimeve specifike të ujit të vluar nga presioni. Në kurbën e kufirit të poshtëm, shkalla e thatësisë X= 0. Parametrat e ujit të vluar janë dhënë në tabela në varësi të presionit ose temperaturës së tyre.

Furnizimi i mëtejshëm i nxehtësisë në ujin e vluar, i cili kryhet në qarkun avullues të gjeneratorit të avullit, shoqërohet me avullim të shpejtë brenda lëngut dhe kalimin e një pjese të ujit në avull. Kështu, faqja b-c do t'i përgjigjet gjendjes së ekuilibrit të përzierjes së lëngut dhe avullit (avulli i ngopur i lagësht). Në çdo pikë të këtij procesi, uji do të karakterizohet nga fraksioni masiv i avullit të thatë të ngopur që përmbahet në të (shkalla e thatësisë X).

Gjendja përfundimtare në këtë fazë karakterizohet nga shndërrimi i plotë i lëngut në avull, i cili do të ketë një temperaturë të barabartë me temperaturën e ngopjes ( t c =t n) në një presion të caktuar. Një avull i tillë, siç është përmendur tashmë, quhet avull i thatë i ngopur.

Procesi i avullimit b-cështë njëkohësisht izobarik ( p=p 1 =konst) dhe izotermike ( T=T 1 =konst). Në këtë rast, nxehtësia e shpenzuar nuk shpenzohet për ngritjen e temperaturës, por vetëm për tejkalimin e forcave të tërheqjes midis molekulave dhe për punën e zgjerimit të avullit.

Duke marrë parasysh se ndërmjet temperaturës së ngopjes t n dhe presioni R ekziston një marrëdhënie e paqartë, gjendja e avullit të thatë të ngopur do të përcaktohet nga vetëm një parametër - presioni ose temperatura.

Gjendjet e avullit të thatë të ngopur në presione të ndryshme do të korrespondojnë me vijën III, e cila quhet kurba e kufirit të sipërm. Është mjaft e qartë se në lakoren kufitare të sipërme në çdo pikë shkalla e thatësisë x=1.

Duhet të theksohet se në procesin e avullimit, vëllimi specifik i ujit rritet ndjeshëm. Pra, për ujin R= 0,1 MPa vëllim specifik i ujit të vluar v\u003d 0,001043 m 3 / kg, ndërsa vëllimi specifik i avullit të thatë të ngopur është 1,696 m 3 / kg. Me rritjen e presionit, kjo diferencë gjithashtu zvogëlohet në pikën kritike te vëllimet specifike të ujit dhe avullit janë të barabarta me 0,00326 m 3 / kg. ku t kr =374,15 0 NGA, a fq kr=221,29 bar. Në presione dhe temperatura të larta kritike, procesi i avullimit mungon. Ekziston një kalim i ujit në avull kur kaloni izobarin T kr .

Çfarë është avulli i ngopur i lagësht dhe i thatë?

Uji i ngrohur deri në temperaturën e ngopjes quhet lëng i ngopur. Përzierja e lëngut dhe avullit në pikën e vlimit quhet avull i lagësht i ngopur.Me furnizim të mëtejshëm me nxehtësi të avullit të ngopur të lagësht, vëllimi i tij do të rritet dhe temperatura do të mbetet konstante. Do të vijë një moment kur i gjithë lëngu do të kthehet në avull - avull i thatë i ngopur. Gjendja e avullit të thatë të ngopur është jashtëzakonisht e paqëndrueshme, pasi një largim i lehtë i nxehtësisë prej tij me presion të vazhdueshëm shoqërohet me shndërrimin e avullit të thatë në avull të lagësht, dhe një fluks i lehtë nxehtësie e kthen atë në avull të mbinxehur.

Çfarë është përmbajtja e avullit?

Cila është nxehtësia e avullimit?

Nxehtësia e avullimit të një lënde- sasia e nxehtësisë e nevojshme për të transferuar 1 mol të një lënde në një gjendje avulli në pikën e vlimit. Matur në Joules.

Çfarë është avulli i mbinxehur?

Nëse nxehtësia vazhdon t'i jepet avullit të ngopur të thatë, ka një rritje të mëtejshme të vëllimit të avullit dhe temperaturës së tij - avullit të mbinxehur. Gjendja e avullit të mbinxehur është relativisht e qëndrueshme (përdorim praktik).

Çfarë ndodh me ujin në një pikë kritike?

Pikë kritike- një kombinim i vlerave të temperaturës dhe presionit në të cilin ndryshimi në vetitë e fazave të lëngshme dhe të gazta të substancës zhduket (d.m.th., në këtë pikë, densiteti dhe vetitë e tjera të ujit të lëngët dhe të gaztë përkojnë). Pika kritike për ujin arrihet me shumë vështirësi në një temperaturë prej 374,2 ° C dhe një presion prej 21,4 MPa. Në momentin e arritjes së pikës kritike, uji karakterizohet nga një viskozitet jashtëzakonisht i ulët, errësirë, një rënie e mprehtë e shpejtësisë së valëve të zërit dhe një densitet tre herë më i ulët se në kushte normale. Gjendja superkritike është një kryqëzim midis një lëngu dhe një gazi. Uji në gjendje superkritike mund të ngjesh si gaz, dhe në të njëjtën kohë, është në gjendje të shpërndajë lëndë të ngurta, gjë që nuk është tipike për gazrat.

Çfarë është entalpia? Si përcaktohet energjia e brendshme e avullit në terma të entalpisë?

Entalpia është një funksion i gjendjes H të një sistemi termodinamik, i barabartë me shumën e energjisë së brendshme të sistemit U dhe produktin e presionit p dhe vëllimit V të sistemit.

Rrjedhimisht,

Në një proces izobarik (p = konst), rritja e entalpisë është e barabartë me sasinë e nxehtësisë që i jepet sistemit.

Si përcaktohet vëllimi specifik, entalpia specifike, energjia e brendshme dhe entropia e avullit të ngopur të lagësht?

Vëllimi specifik i avullit të lagësht vx me shkallën e thatësisë X përcaktohet duke marrë parasysh kushtet e mëposhtme. Nëse vëllimi i avullit të thatë v"" dhe 1 kg avull i lagësht me një shkallë thatësie X përmban X pjesë të avullit të thatë, atëherë vëllimi i zënë prej tij është v""X. Pjesa tjetër (1 - X) është e zënë nga uji, vëllimi i të cilit është i barabartë me v"(1 - X), ku v" – vëllimi specifik i ujit. Kështu, vëllimi specifik i avullit të lagësht

v x= v"" X + v"(1 - X).

Që kur 1 > X > 0 zakonisht v"" >>v", atëherë mund të shkruajmë

v x= v"" X.

Në mënyrë të ngjashme, entalpia specifike e avullit të lagësht është

h x =h" + (h"-h")x = h" + rx,

energji specifike e brendshme e avullit të lagësht

u x = u´+ (u´´-u´)x

entropia specifike e avullit të lagësht

Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë avujt e ujit, që është gjendja e gaztë e ujit.

Gjendja e gaztë i referohet tre gjendjeve kryesore të grumbullimit të ujit që gjenden në natyrë në kushte natyrore. Kjo çështje është konsideruar në detaje në material.

avujt e ujit

I pastër avujt e ujit nuk ka ngjyrë dhe shije. Akumulimi më i madh i avullit vërehet në troposferë.

Avulli i ujit është uji që gjendet në atmosferë në gjendje të gaztë. Sasia e avullit të ujit në ajër ndryshon shumë; përmbajtja e tij më e madhe është deri në 4%. Avulli i ujit është i padukshëm; ajo që quhet avull në jetën e përditshme (avulli nga frymëmarrja në ajrin e ftohtë, avulli nga uji i vluar etj.) është rezultat i kondensimit të avullit të ujit, si mjegulla. Sasia e avullit të ujit përcakton karakteristikën më të rëndësishme për gjendjen e atmosferës - lagështinë e ajrit.

Gjeografia. Enciklopedi moderne e ilustruar. - M.: Rosman. Nën redaksinë e prof. A.P. Gorkina. 2006.

Si formohet avulli i ujit

Uji avulli formuar si rezultat i avullimit. Avullimi ndodh si rezultat i dy proceseve - avullimit ose zierjes. Gjatë avullimit, avulli formohet vetëm në sipërfaqen e substancës, ndërsa zierja, avulli formohet në të gjithë vëllimin e lëngut, siç dëshmohet nga flluskat që ngrihen në mënyrë aktive lart gjatë procesit të zierjes. Uji i vluar ndodh në temperatura që varen nga përbërja kimike e tretësirës ujore dhe presioni atmosferik, pika e vlimit mbetet e pandryshuar gjatë gjithë procesit. Avulli, që rezulton nga zierja, quhet e ngopur. I ngopur avulli nga ana tjetër ndahet në avull të ngopur të thatë dhe të ngopur të lagësht. I ngopur avull i lagësht përbëhet nga pika të pezulluara të ujit, temperatura e të cilave është në nivelin e vlimit, dhe, në përputhje me rrethanat, vetë avulli dhe i ngopur avull i thatë nuk përmban pika uji.

Ekziston edhe "avulli i mbinxehur", i cili formohet nga ngrohja e mëtejshme e avullit të lagësht, ky lloj avulli ka temperaturë më të lartë dhe densitet më të ulët.

Avulli i ujit është një element i domosdoshëm i një procesi kaq të rëndësishëm për planetin tonë si.

Vazhdimisht ndeshemi me avull në jetën e përditshme, duket - sipër grykës së kazanit kur zien ujë, kur hekurosim, kur vizitojmë një banjë... Megjithatë, mos harroni se, siç theksuam më lart, pastroni. avujt e ujit nuk ka ngjyrë dhe shije. Për shkak të vetive dhe cilësive fizike, avulli ka gjetur prej kohësh aplikimin e tij praktik në veprimtarinë ekonomike njerëzore. Dhe jo vetëm në jetën e përditshme, por edhe në zgjidhjen e problemeve të mëdha globale. Për një kohë të gjatë, avulli ka qenë forca kryesore lëvizëse e përparimit, si fjalë për fjalë ashtu edhe figurativisht. Përdorej si trupi i punës i motorëve me avull, më i famshmi prej të cilëve është lokomotiva me avull.

Përdorimi i avullit nga njeriu

Avulli përdoret ende gjerësisht në nevojat shtëpiake dhe industriale:

• për qëllime higjienike;
• për qëllime mjekësore;
• për të shuar zjarret;
• përdoren vetitë termike të avullit (avulli si bartës i nxehtësisë) - kaldaja me avull; xhaketa me avull (autoklava dhe reaktorë); ngrohja e materialeve "ngrirje"; këmbyesit e nxehtësisë; sistemet e ngrohjes; avullimi i produkteve të betonit; në një lloj të veçantë të shkëmbyesve të nxehtësisë ...;
• përdorni shndërrimin e energjisë së avullit në lëvizje - motorët me avull ...;
• sterilizimi dhe dezinfektimi - industria ushqimore, bujqësia, mjekësia ...;
• avulli si lagështues - në prodhimin e produkteve të betonit të armuar; kompensatë; në industrinë ushqimore; në industrinë kimike dhe parfume; në industrinë e përpunimit të drurit; në prodhimin bujqësor ...;

Duke përmbledhur, vërejmë se, me gjithë "padukshmërinë" e tij, avulli i ujit nuk është vetëm një element i rëndësishëm i ekosistemit global të Tokës, por edhe një substancë shumë e dobishme për aktivitetet ekonomike dhe ekonomike njerëzore.

Tek fjala “avull” më kujtohen kohërat kur isha ende në shkollën fillore. Më pas, kur ktheheshin nga shkolla, prindërit fillonin të përgatisnin darkën dhe vendosnin një tenxhere me ujë në sobën e gazit. Dhe pas dhjetë minutash, flluskat e para filluan të shfaqen në tenxhere. Ky proces më ka magjepsur gjithmonë, më dukej se mund ta shikoja përgjithmonë. Dhe më pas, disa kohë pas shfaqjes së flluskave, vetë avulli filloi të rrjedhë. Një herë, e pyeta nënën time: "Nga vijnë këto re të bardha?" (Kështu i quaja unë). Për të cilën ajo m'u përgjigj: "Gjithçka ndodh për shkak të ngrohjes së ujit". Megjithëse përgjigja nuk jepte një pamje të plotë të procesit të formimit të avullit, në mësimet e fizikës shkollore mësova gjithçka që doja për avullin. Kështu që...

Çfarë është avulli i ujit

Nga pikëpamja shkencore, avulli i ujit është thjesht një nga tre gjendjet fizike të vetë ujit. Dihet se ndodh kur uji nxehet. Ashtu si ajo vetë, avulli nuk ka ngjyrë, nuk ka shije, nuk ka erë. Por jo të gjithë e dinë që klubet me avull kanë presionin e tyre, i cili varet nga vëllimi i tij. Dhe shprehet në Paskale(për nder të shkencëtarit famëkeq).

Avujt e ujit na rrethojnë jo vetëm kur gatuajmë diçka në kuzhinë. Përmbahet vazhdimisht në ajrin dhe atmosferën e rrugës. Dhe përqindja e përmbajtjes së saj quhet "lagështia absolute".

Fakte për avujt e ujit dhe veçoritë e tij

Pra, këtu janë disa pika interesante:

• sa më e lartë të jetë temperatura, i cili vepron në ujë, aq më i shpejtë është procesi i avullimit;
• Përveç kësaj, shkalla e avullimit rritet me madhësinë e zonës sipërfaqja në të cilën ndodhet uji. Me fjalë të tjera, nëse fillojmë të ngrohim një shtresë të vogël uji në një filxhan të gjerë metalik, atëherë avullimi do të ndodhë shumë shpejt;
• Bimët kanë nevojë jo vetëm për ujë të lëngshëm, por edhe për ujë të gaztë.. Ky fakt mund të shpjegohet me faktin se avujt vijnë vazhdimisht nga gjethet e çdo bime, duke e ftohur atë. Mundohuni të prekni një gjethe të një peme në një ditë të nxehtë - dhe do të vini re se është e freskët;
• e njëjta gjë vlen edhe për njerëzit, i njëjti sistem funksionon me ne si me bimët e mësipërme. Avullimi ftoh lëkurën tonë në një ditë të nxehtë. Çuditërisht, edhe me ngarkesa të vogla, trupi ynë lë rreth dy litra lëngje në orë. Çfarë mund të themi për ngarkesat e shtuara dhe ditët e nxehta të verës?

Kështu mund ta përshkruani thelbin e avullit dhe rolin e tij në botën tonë. Shpresoj se keni zbuluar shumë gjëra interesante!

Avulli i ujit përdoret si një lëng pune në procese të ndryshme, për shembull, për të rrotulluar një turbinë me avull.

Avulli zakonisht prodhohet duke zier një lëng. Nëse nxehtësia i jepet një lëngu me një presion konstant, temperatura e lëngut rritet në një vlerë të caktuar Tbp. Me ngrohje të mëtejshme, temperatura mbetet konstante - avulli formohet gjatë zierjes së lëngut.

Duke zier- ky është procesi i avullimit në pjesën më të madhe të lëngut, ndërsa avullimi ndodh vetëm nga sipërfaqja e lirë e lëngut, me kusht që presioni i pjesshëm i avullit mbi lëng të jetë më i vogël se presioni i avullit të ngopur.

Procesi i vlimit në diagramin p - V është paraqitur izobar, e cila është gjithashtu izotermike.

Nxehtësia specifike e avullimit (r, J/kg) -është sasia e nxehtësisë e nevojshme për të kthyer 1 kg lëng në avull.

Sipas ligjit të parë të termodinamikës:

q = r = (u // - u /) + p(v // - v /), (69)

ku u //, v // - energji specifike e brendshme dhe vëllim specifik i avullit të ngopur të thatë; u / , v / - e njëjta gjë për ujin.

(u // - u /) është ndryshimi në energjinë e brendshme që lidhet me tejkalimin e forcave të tërheqjes midis molekulave gjatë kalimit të lëngut në avull. p(v // - v /) është puna e zgjerimit të avullit.

Avulli mund të jetë i lagësht, i thatë, i ngopur dhe i mbinxehur.

Avull i lagështështë një përzierje e lëngut të vluar dhe avullit të ngopur të thatë. Raporti i masës së avullit me masën e përzierjes quhet shkalla e tharjes së avullit.

Përdoret gjithashtu një vlerë tjetër (1-x), e quajtur shkalla e lagështisë së avullit:

(71)

Për të analizuar procesin e avullimit dhe për të përcaktuar parametrat e avullit të ujit, përdoren diagramet i - S të avullit të ujit.

Kurba kryesore në diagramin i–S është kurba e ngopjes me një pikë kritike të treguar në të te, e cila e ndan kurbën në dy rreshta. Në të majtë të pikës K është vija e vlimit të ujit. Në këtë linjë, x = 0, domethënë nuk ka avull. Në të djathtë të pikës kritike është vija e kondensimit, për të cilën x = 1, që korrespondon me mungesën e ujit. Kurba e ngopjes, së bashku me pikën kritike në të, e ndan të gjithë diagramin në tre rajone. Nën kurbën e ngopjes ka një zonë me avull të lagësht me një shkallë thatësie prej 0< x < 1. Над кривой насыщения слева от точки К имеет место состояние воды. Справа от критической точки над кривой насыщения расположена область сухого пара. Кроме кривой насыщения на i – S диаграмме проводятся изобары (p = const), изотермы (t = const) и линии постоянной степени сухости пара (x = const). Под кривой насыщения изотермы и изобары совпадают.

Konsideroni procesin e ngrohjes së ujit me presion konstant, duke lëvizur përgjatë izobarit 1-2-3-4 (Fig. 12). Në seksionin 1-2, uji nxehet deri në pikën e vlimit. Sasia e nxehtësisë që duhet të furnizohet për këtë përcaktohet nga diferenca midis entalpive i 2 dhe i 1:

q ujë \u003d i 2 - i 1

Në seksionin 2-3, uji vlon në një temperaturë konstante. Dallimi i entalpisë këtu përcakton nxehtësinë specifike të avullimit:

Në seksionin 3-4, avulli i thatë mbinxehet. Temperatura në këtë zonë është në rritje. Rritja e entalpisë përcakton kostot e nxehtësisë për mbinxehjen e avullit:

q mbinxehje = i 4 - i 3

Diagrami i - S ju lejon të përcaktoni koston totale të nxehtësisë që kërkohet për të prodhuar avull të mbinxehur:

q = q ujë + r + q mbinxehje = ∆i ujë + ∆i avull + ∆i mbinxehje

Fundi i punës -

Kjo temë i përket:

Konceptet themelore të termodinamikës. Lënda e termodinamikës. Parametrat bazë të gjendjes së një sistemi termodinamik

Në faqen e internetit lexoni: Shënime leksioni Disiplina sipas planprogramit të drejtimit të përgatitjes: 260901 Teknologjia e veshjeve. Omsk PËRMBAJTJA...

Nëse keni nevojë për materiale shtesë për këtë temë, ose nuk keni gjetur atë që po kërkoni, ju rekomandojmë të përdorni kërkimin në bazën e të dhënave tona të veprave:

Çfarë do të bëjmë me materialin e marrë:

Nëse ky material doli të jetë i dobishëm për ju, mund ta ruani në faqen tuaj në rrjetet sociale:

Të gjitha temat në këtë seksion:

Referenca e historisë
Termodinamika si shkencë filloi të zhvillohet duke filluar nga shekulli i 18-të pas shfaqjes së motorëve të parë me avull. Në 1824, inxhinieri francez Sadi Carnot botoi veprën e parë mbi teorinë termike

Energjia e një sistemi termodinamik
Energjia totale e një sistemi është shuma e energjisë së tij të brendshme dhe të jashtme, që është energji mekanike. E = U + Emech. energji mekanike

Ekuacionet e gjendjes
Marrëdhënia funksionale midis parametrave të gjendjes së një sistemi termodinamik - presioni p, vëllimi V dhe temperatura T - quhet ekuacion i gjendjes. Ky për

Ekuacioni i gjendjes së gazit ideal
Një gaz ideal është një gaz që përbëhet nga molekula që kanë dimensione të papërfillshme, forcat e ndërveprimit ndërmjet të cilave mund të neglizhohen. Ekuacioni

Ligjet e termodinamikës
Ligji i parë (ligji i parë) i termodinamikës Ky është ligji i ruajtjes së energjisë që zbatohet në proceset termodinamike. Formulohet si më poshtë: Sasia e nxehtësisë

Gjendja totale diferenciale
Nga analiza matematikore dihet se diferenciali i një funksioni të disa ndryshoreve F(x1, x2, x3, ...) shprehet si:

Procese të kthyeshme dhe të pakthyeshme
Përkufizimi i proceseve të kthyeshme dhe të pakthyeshme shoqërohet me konceptet e proceseve të ekuilibrit dhe jo-ekuilibrit. Meqenëse proceset e ekuilibrit janë procese ideale që realisht nuk ekzistojnë në natyrë, për

Kushtet e ekzistencës dhe vetitë e proceseve të ekuilibrit.
1. Dallim pafundësisht i vogël ndërmjet forcave vepruese dhe atyre kundërshtare. 2. Puna maksimale në procesin e drejtpërdrejtë. 3. Rrjedha pafundësisht e ngadalshme e procesit të lidhur me pafundësi

Kapaciteti specifik termik i gazeve
Është vërtetuar eksperimentalisht se sasia e nxehtësisë e nevojshme për të ngrohur trupin është në proporcion me masën e trupit dhe ndryshimin midis temperaturës përfundimtare dhe fillestare. Q ~ m (T2 - T1

Marrëdhënia midis kapaciteteve të nxehtësisë në presion konstant dhe vëllimit konstant.
Le të marrim energjinë e brendshme në funksion të vëllimit dhe temperaturës: U = f (V, T) Le të shkruajmë diferencialin total të këtij funksioni

Nga ligji i parë i termodinamikës
δQ = δL = p dV Një proces adiabatik është një proces pa shkëmbim nxehtësie me mjedisin. (δQ = 0) Nga ligji i parë i termodinamikës: δQ = m

Ligji i dytë i termodinamikës
Ligji i parë i termodinamikës lejon zgjidhjen e shumë problemeve termodinamike. Megjithatë, ai nuk e konsideron çështjen e drejtimit të proceseve në vazhdim. Nga pikëpamja e ligjit të parë, çdo

Llogaritja e entropisë. Paradoksi i Gibbs.
Le të shkruajmë nga shprehja (48) shprehjen për diferencialin e entropisë: (48) Nga ekuacioni i gjendjes id

Ligji i dytë i termodinamikës për proceset jostatike
Ekzistenca e një funksioni të gjendjes me një vlerë të vetme, entropisë, në një sistem ekuilibri shpreh ligjin e dytë të termodinamikës për proceset kuazi-statike. Le ta formulojmë këtë ligj në lidhje me jostatiken

Ligji i tretë i termodinamikës
Kur trupat ngrohen dhe kur gjendja e grumbullimit ndryshon nga e ngurtë → e lëngët → e gaztë rritet entropia. Rrjedhimisht, entropia minimale do të ketë një trup në gjendje të ngurtë në

Ciklet termike
Për prodhimin e vazhdueshëm të punës së dobishme në motorët me nxehtësi, është e nevojshme që të ketë faza periodike të zgjerimit të lëngut të punës. Kjo është e mundur vetëm nëse gjatë funksionimit të motorit të nxehtësisë lëngu i punës