Suvning solishtirma hajmi va turli bosimlarda p=var.

Qaynayotgan suvning solishtirma hajmi harorat va bosim oshishi bilan ortadi. Masalan, p=5MPa v'=0,001286 m 3 /kg, p=22MPa v'=0,00269 m 3 /kg.

Suvni ma'lum bosimda 0 dan qaynash nuqtasigacha qizdirishga sarflangan issiqlikning solishtirma miqdori: - entalpiya farqi - qaynayotgan suvning entalpiyasi, - 0C da suvning solishtirma entalpiyasi.

Suvning termodinamik diagrammalari uchun mos yozuvlar qiymati (nol nuqta) 0 ° S da, deb hisoblanadi. .

Maxsus ichki energiya suv: - qiymat juda kichik, shuning uchun u shartli ravishda 0 sifatida qabul qilinadi.

Qaynayotgan suvning entalpiyasi bosim yoki harorat bilan yagona aniqlanadi va jadvallardan olinadi.

Qaynayotgan suvning o'ziga xos ichki energiyasi quyidagi ta'rif bilan hisoblanadi:

Bundan tashqari, suv quruq to'yingangacha bug'ga aylanadi. Bunday holda, barcha issiqlik bug'lanishga sarflanadi. Bug'lanish jarayoni shartli ravishda 2 jarayonga bo'linadi (bir vaqtning o'zida): ichki energiya salohiyatini oshirish jarayoni (parchalanish ishi) - suv molekulalari orasidagi aloqalarni kamaytirish -. va jarayon tashqi ish kengaytmalar. Bu. bug'lanish issiqligi quyidagilarga teng:

Maxsus entalpiya quruq to'yingan bug ':

Quruq to'yingan bug'ning o'ziga xos ichki energiyasi:

Quruq to'yingan bug'ning holati yagona parametr - bosim / harorat bilan aniqlanadi. i''(bizni quriting), i'(qaynoq suv), r, v'', v' qiymatlari jadvallardan olingan. Kritik nuqtaga qanchalik yaqin bo'lsa, quruq to'yingan bug'ning entalpiyasi qaynoq suvning entalpiyasiga yaqinroq bo'ladi:

23. Nam to'yingan bug'ning asosiy parametrlari.

Maxsus hajm: . Odatda bug 'qozonlarida - quruqlikning nisbati tengdir va suvning o'ziga xos hajmlari quruq to'yingan bug'ning hajmidan ancha kam. . Shuning uchun, bug 'generatorlari uchun odatda qabul qilinadi:

Entalpiya nam bug ': (qaynoq suvning entalpiyasi + suvning ikkinchi qismini bug'lantirish uchun sarflangan issiqlik miqdori)

Nam bug'ning o'ziga xos ichki energiyasi:

24. Asosiy parametrlar o'ta qizdirilgan bug '.

Maxsus issiqlik haddan tashqari qizib ketish - doimiy bosimda 1 kg bug'ni (quruq) kerakli haroratgacha qizdirish uchun sarflanishi kerak bo'lgan issiqlik miqdori. O'ta qizib ketish bosimi qozondagi bosim bilan bir xil deb hisoblanadi (garchi u biroz pasaysa ham). Zamonaviy super isitgichlarda taxminan 600 ° S gacha bo'lgan haroratga erishiladi. O'ta qizdirilgan bug'ning harorati bosim funktsiyasi emas va har xil bo'lishi mumkin, ammo ma'lum bir bosimdagi quruq to'yingan bug'ning haroratidan past bo'lmasligi mumkin. Muqaddas orollarning haddan tashqari qizishi ortishi bilan bug' ideal gazga yaqinlashmoqda.

O'ta qizib ketgan issiqlikning o'ziga xos miqdori: - harorat oralig'idagi o'rtacha issiqlik sig'imi.

Qizigan bug'ning entalpiyasi:

Qizigan bug'ning o'ziga xos ichki energiyasi: haddan tashqari qizib ketgan bug'ning o'ziga xos hajmi. O'ziga xos o'ta qizib ketgan bug'ning entalpiyasi, entropiyasi qiymatlari bug' jadvallaridan olinadi.

(rasmga qarang). odatda birinchi yaqinlikdagi suvning izobar issiqlik sig'imi hisobga olinadi doimiy qiymat. . agar * ni 273,16 K (nol nuqta) dan qaynash nuqtasigacha bo'lgan diapazonda integrallashsak va 273,16 K da barcha bosimdagi solishtirma entropiya 0 ga teng deb faraz qilsak, u holda: . suvni 273,16 K dan qaynash nuqtasigacha qizdirishning izobar jarayonda entropiyasining o'zgarishi AB egri chizig'i ostidagi S' segmentining uzunligiga teng. AB ostidagi maydon i' ga teng. bug'lanish jarayoni bir xil qaynash nuqtasida t s sodir bo'ladi, to'yingan bug' holatiga beriladigan issiqlik miqdori esa teng bo'ladi: r - bug'lanish issiqligi.

Miloddan avvalgi ostidagi maydon - r. . C nuqtasi - quruq to'yingan bug'ning holati. . Quruqlik darajasi .

Bug'ning qizib ketishi jarayonida entropiyaning to'yinganlik darajasidan ma'lum bir qizib ketish haroratigacha o'zgarishi: . Chunki Haddan tashqari qizib ketishning izobarik jarayonini ko'rib chiqaylik, keyin haddan tashqari issiqlik miqdorining o'zgarishi entalpiyaning o'zgarishi bilan almashtirilishi mumkin. bular. Jarayon ham eksponentdir. CD egri chizig'i ostidagi maydon - bu haddan tashqari issiqlik uchun sarflangan issiqlik miqdori: . o'ta qizigan bug'ning entropiyasi: . Suv bug'lari jadvallaridan olingan.

TS suv bug'ining diagrammasi.

(rasmga qarang). TS diagrammasi qiymatlarni bug 'jadvallaridan o'tkazish orqali qurilgan. T o'qida yotqizilgan uch nuqta A (T=273,16K, p=611Pa). Qaynayotgan suv uchun S' va quruq to'yingan bug' uchun S'' da entropiya qiymatining grafigini tuzish turli haroratlar chegaraviy egri chiziqlarni olamiz x=0; x=1. Suyuqlik pastki chegara egri chizig'ining chap tomonida, ho'l to'yingan bug' ular orasida va o'ta qizib ketgan bug' yuqori chegara egri chizig'ining o'ng tomonida joylashgan bo'ladi. Nol izotermasi ostida AB - muz + bug 'muvozanatda. Suyuqlik hududida suvni 0,01°C (273,16K) dan qaynash nuqtasigacha qizdirish jarayoni suyuqlikning pastki chegara egri chizig'iga amalda to'g'ri keladigan AaA' egri chizig'i bo'ylab boradi (suv anomal suyuqlik bo'lgani uchun mos kelmaydi). 4° FROM da maksimal zichlik bilan). Deyarli barcha issiqlik muhandislik bloklari ishlaydi yuqori haroratlar, chunki hatto sovuq tarmoq suvi 7°S dan kam emas. izobarlar TS diagrammasida chizilgan (ho'l bug' sohasida ular izotermlarga to'g'ri keladi, o'ta qizib ketgan bug' sohasida ular keskin ko'tarilib, yuqori chegara egri chizig'ida egilish nuqtasiga ega). Nam bug 'sohasida quruqlik darajasi teng bo'lgan chiziqlar ham chiziladi. TS diagrammasi entropiyani topish uchun qulay bo'lib, jarayondagi harorat o'zgarishini ko'rish va jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdorini (jarayon egri chizig'i ostidagi maydon) topish imkonini beradi. Tsiklning ishini topish mumkin.

Suv bug'ining IS diagrammasi.

Aslida, suv bug'ining ish parametrlari quyidagilardir: entropiya (ishchi suyuqlik haroratiga bog'liq bo'lgan issiqlik miqdori o'lchovi sifatida) va entalpiya (sifatida). umumiy energiya kengaytirilgan tanasi, bu suv bug'i). Bular. iS diagrammasida texnik ish va jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdori TS diagrammasidagi kabi murakkab maydon bilan emas, balki chiziqning uzunligi bilan ifodalanadi, bu esa ancha qulayroqdir. iS diagrammasi birinchi marta 1904 yilda Mollier tomonidan taklif qilingan. (rasmga qarang). koordinatalarning kelib chiqishi uchlik nuqtadir. Jadvaldagi ma'lumotlarga ko'ra, qaynoq suv va quruq to'yingan bug 'uchun turli bosimlar uchun entalpiya va entropiyani chizib, biz pastki va yuqori chegara egri chiziqlarini olamiz. Ho'l to'yingan bug 'sohasidagi izobarlar - bir-biridan ajralib turuvchi to'g'ri chiziqlar to'plami: . Diagrammaning har bir nuqtasida izobarning x o'qiga (S) qiyalik koeffitsienti sonli qiymatga teng mutlaq harorat bu davlat. .Oʻta qizib ketgan bugʻ mintaqasida izobarlar keskin koʻtariladi. Taxminan logarifmik egri chiziqda ortib borayotgan entropiya bilan harorat ko'tariladi (doimiy bosimda) va izobarning tikligi ortadi. Past bosim va nisbatan yuqori haroratlarda haddan tashqari qizib ketgan bug'ning xossalari id gaznikiga yaqin bo'ladi, shuning uchun bu mintaqada izotermlar to'g'ri chiziqlarga yaqin. To'yingan hududga yaqinlashganda, o'ta qizib ketgan bug 'haqiqiy gazning xususiyatlarini oladi va egri chiziq egiladi. Odatda, texnik hisob-kitoblar uchun butun diagramma tasvirlangan emas, balki uning faqat bir qismi, berilgan issiqlik muhandislik moslamasi ishlaydigan qiymatlar oralig'ida tasvirlangan. Masalan, ish bosimi 12 bar bo'lgan bug 'qozoni odatda mos ravishda 60-100% (7-12 bar) oralig'ida ishlaydi va diagramma quruq bug'ga yaqin bo'lgan hududda va o'ta isitgichlarda ko'rsatilgan. haddan tashqari issiqlik zonasida. Ushbu diagrammaning istalgan nuqtasi uchun p, v, T, S, i, ch ni topish mumkin. Diagrammaning asosiy afzalliklari shundaki, izobarik jarayondagi issiqlik miqdori jarayonning oxiri va boshlang'ich nuqtalari ordinatalari orasidagi farqga teng bo'lib, maydon bilan emas, balki vertikal chiziq segmenti bilan ifodalanadi.

Jadvalda. III suv va qizib ketgan bug'ning termodinamik xususiyatlarini ko'rsatadi. Ushbu jadvallarga ko'ra, berilgan bosim va haroratlar uchun bir fazali muhit - suv va o'ta qizib ketgan bug'ning o'ziga xos hajmi, entalpiyasi va entropiyasini topish mumkin.

Birinchi ustunda 0 dan 1000 ° S gacha bo'lgan o'sish tartibida joylashtirilgan o'ta qizib ketgan bug'ning harorati ko'rsatilgan. Har bir harorat uchun qiymatlar berilgan. v, h va s o'ta qizib ketgan bug'ning turli bosimlarida keyingi ustunlarda joylashgan.Gorizontal chiziqlar 1 kPa dan 100 MPa gacha bo'lgan bosimlarni bildiradi. Shunday qilib, ushbu jadval to'g'ridan-to'g'ri yoki interpolyatsiya orqali, unda ko'rsatilgan parametrlarning qiymatlarini hisob-kitoblarga murojaat qilmasdan topish imkonini beradi.

Jadvalga ko'ra IV siz haqiqiy massani aniqlay olasiz ...
bosim va harorat funktsiyasi sifatida suv va suv bug'ining izobarik issiqlik sig'imi. Jadvalda. V suv va suv bug'idagi tovush tezligi bilan aniqlanadi. Jadvaldan foydalanish. VI, aniqlash mumkin sirt tarangligi suv s, izobar issiqlik sig'imi, issiqlik o'tkazuvchanligi l, dinamik yopishqoqlik m, Prandtl soni Pr to'yinganlikdagi suv va bug' uchun. VII-IX jadvallar suv va bug'ning dinamik yopishqoqligi m, issiqlik o'tkazuvchanligi l va Prandtl soni Prni belgilaydi.

Guruch. 6.4. Suv va qizigan bug'ning termodinamik xususiyatlari

6.3. ST- diagramma

Tizimdagi rasm uchun ST- bug'lanish jarayonining koordinatalari bo'lsa, ushbu jarayon uchun parametrlar orqali ifodalanadigan bunday munosabatlardan foydalanish kerak. s va T. Qurilish paytida ST- bug'lanishning birinchi bosqichi uchun diagrammalar – 1 kg suvni 0 ° C dan qaynash nuqtasiga qadar qizdiring - tenglamadan foydalaning:

, (6.1)

unda T ≤ va s ≤ .

Agar a T tenglamadan ko'rinib turibdiki, 273 K (ya'ni 0 o C) ga teng, s= 0 va shuning uchun suvning bu holatini aniqlaydigan nuqta y o'qida yotishi kerak. Bu nuqtani A orqali belgilaymiz (6.1-rasm).

Guruch. 6.1. Doimiy bosimdagi bug'lanish jarayonining tasviri

o'qlarda sT

Agar suv haroratgacha qizdirilsa, deylik T 1 bo'lsa, ortib borayotgan entropiya teng bo'ladi s 1 , va suvning holati 1-band bilan aniqlanadi. Agar suv ko'proq qizdirilsa, uning harorati qiymatlarni qabul qilib, oshadi. T 2 , T 3 va boshqalar. suv qaynay boshlagan nuqtaga qadar. Bunday holda, suvning entropiyasi ham har doim o'sib boradi va mos ravishda qiymatlarni oladi s 2 ,s 3 va nihoyat s'( ga teng haroratda).

Belgilangan harorat va entropiya qiymatlarida bug'ning holati diagrammada 2, 3 va hokazo nuqtalarda aniqlanadi. nuqta DA. Agar bu nuqtalarning barchasi orqali silliq egri chizilgan bo'lsa, u suv 0 ° C dan qizdirilganda entropiyaning o'zgarishi tabiatini grafik tarzda tasvirlaydi.

Keyinchalik issiqlik kiritish bilan suv bug'ga aylana boshlaydi, entropiya o'sishda davom etadi, lekin harorat o'zgarmaydi, shuning uchun bug'lanishning ushbu bosqichi uchun jarayon chizig'i to'g'ri chiziq sifatida ko'rsatiladi. quyosh, x o'qiga parallel. C nuqtasi barcha suvning bug'ga aylangan holatini (quruq bug'ning holati) belgilaydi. Bug'lanish jarayonida entropiya o'zgarishi, ya'ni. nuqtadan DA nuqtaga FROM, tenglamadan hisoblash mumkin

Issiqlikning keyingi ta'minoti bilan bug 'haddan tashqari qizib ketish hududiga o'tadi, entropiya va uning harorati ortadi. Berilgan bug 'bosqichi uchun texnologik chiziq CD tenglamaga asosan quriladi

= 2.3 jurnali. (6.3)

Shunday qilib, qizib ketgan bug 'olishning butun jarayoni singan chiziq bilan ifodalanadi A B C D.

Bir nuqtada bug'ning entropiyasining qiymati FROM tenglamaga asosan hisoblash mumkin

Entropiyaning o'zgarishi diagrammada segmentlar yig'indisi bilan ifodalanadi quyosh; Binobarin,

quyosh, (6,5)

bundan kelib chiqadi

Quyosh = . (6.6)

Agar bug'lanish jarayoni tugallanmagan bo'lsa, ya'ni. bir nuqtada to'xtang E, bu ho'l bug'ning holatini, quruqlik darajasini aniqlaydi X, u holda entropiyaning o'zgarishini tenglama bilan hisoblash mumkin

Diagramma bo'yicha

BO'LING, (6.8)

bundan kelib chiqadi

BE = . (6.9)

(6.9) tenglamani (6.6) tenglamaga bo'linib, olamiz

Shuning uchun nisbat bug'ning quruqlik darajasiga teng. Agar haddan tashqari qizib ketgan bug' olingan suvning bosimini oshirsak, u holda nuqtaga mos keladigan haroratda aniq bo'ladi. DA, qaynatish hali kelmaydi; suv qaynab ketishi uchun uni ko'proq qizdirish kerak yuqori harorat, va entropiya ham ortadi. Qaynatishning boshlanishi momenti chiziqning davomida joylashgan nuqta bilan belgilanadi AB, va quruq bug'ning holati - (6.2-rasm).

Agar suv bosimi pasaytirilsa, qaynashning boshlanishi bir nuqta bilan ifodalanadi DA 1 , bu ham chiziqda yotadi AB, lekin nuqta ostida DA. Ushbu bosimda quruq bug'ning holati nuqta bilan ifodalanadi FROM 1 .

Suv bosimining turli qiymatlarini hisobga olgan holda, biz bir qator nuqtalarni olamiz: DA 1 ,DA 2 ,DA 3 va boshqalar, suvning qaynashining boshlanishiga mos keladigan va bir qator nuqtalar: FROM 1 ,FROM 2 ,FROM 3 va boshqalar, quruq bug'ning holatiga mos keladi. Agar bu nuqtalar orqali silliq chiziqlar o'tkazilsa, diagrammada ikkita egri chiziq olinadi AK va DC: ularning birinchisi suyuq va ho'l to'yingan bug 'hududlarini ajratuvchi, ho'l va o'ta qizib ketgan bug'ning hududlarini ajratuvchi suyuqlik egri chizig'i bo'ladi. Chizmada ko'rinib turibdiki, bu chiziqlar birlashadi va ularning kesishish nuqtasi aniq tanqidiy nuqta Kimga, bu avvalroq aytib o'tilgan.

Agar chiziqlarda bo'lsa quyosh, DA 1 FROM 1 ,DA 2 FROM 2 va boshqalar. nuqta E, E 1 , E 2 ,E 3 va boshqalar, quruqlik darajasining ma'lum bir qiymatiga to'g'ri keladi va ular orqali silliq egri chizamiz, keyin biz shunday deb ataladigan narsani olamiz. doimiy quruqlik chizig'i(yoki doimiy bug 'miqdori) KE 4 .

Guruch. 6.2. ST- suv bug'ining diagrammasi (sxema)

Quruqlik darajasining turli qiymatlari uchun bir nechta bunday chiziqlar mavjud; keyin biz kritik nuqtada ham yaqinlashadigan bir qator egri chiziqlarni olamiz.

DA ST- diagramma, jarayon chizig'i, abscissa o'qi va ekstremal ordinatalar bilan chegaralangan maydon jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdorini aniqlaydi. Ushbu xususiyatni qo'llang ST- bug'lanish jarayoni uchun diagrammalar, biz ularni chiziq bilan tasvirlaymiz Aabc(6.3-rasm).

Qaynayotgan suvni bug'ga aylantirish jarayoni chiziq bilan tasvirlangan ab. Belgilangan xususiyatga ko'ra, to'rtburchakning maydoni abmn bug'lanish issiqligini aniqlashi kerak r. Haqiqatan ham, bu jarayonning yakuniy nuqtasi uchun ballar b, bug 'quruqlikka aylanganda, entropiya qiymati tenglama bilan topiladi:

.

Guruch. 6.3. O'qlardagi tasvir ST bug'lanish jarayonida issiqlik

Shaklda. 6.3 harorat qiymati segment tomonidan aniqlanadi a, ya'ni. to'rtburchakning balandligi abmn, a - segment nm bu to'rtburchakning asosiga teng.

Bug'lanish maydonining boshqa bosqichlari uchun 0 Aan 0 o C da olingan suvni qaynatish uchun unga keltirilishi kerak bo'lgan issiqlik miqdorini va maydonni aniqlaydi. mbcf- qizib ketish uchun sarflangan issiqlik miqdori.

Ko'rinib turibdiki, maydonlar yig'indisi 0 ga teng Aan va nabm quruq bug'ning umumiy issiqlik qiymatini ifodalaydi. Agar bu ikki sohaga hududni qo'shsak mbcf, keyin olamiz grafik tasvir o'ta qizib ketgan bug'ning umumiy issiqligi l. Ho'l bug 'uchun, uning holati, masalan, nuqta bilan belgilanadi e, issiqlik 0 maydonlarining yig'indisiga teng bo'ladi Aan va naet. Jarayonning nuqtadan teskari oqimi Bilan nuqtaga LEKIN entropiyaning kamayishi va, demak, ishchi suyuqlikdan issiqlikni olib tashlash bilan bog'liq. Bunday holda, ko'rsatilgan joylar olib tashlangan issiqlik miqdorini ifodalaydi.

6.4. hs- diagramma

ST- diagramma issiqlik bilan bog'liq turli xil tadqiqotlarda juda yorqin. Biroq, hisob-kitob ishida bu diagramma noqulay, chunki undan jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdorini topish uchun maydonni o'lchash kerak. Jarayon chizig'i egri bo'lgan hollarda, bu biroz qiyinchilik tug'diradi. Shuning uchun issiqlik muhandislik hisoblarida diagramma ko'pincha ishlatiladi, unda entalpiya qiymatlari ordinata o'qi bo'ylab chiziladi va entropiya abscissa o'qi bo'ylab o'zgaradi. Bunday diagrammadan entalpiya qiymatini va shuning uchun issiqlik miqdorini topish uchun faqat ordinata o'qi bo'ylab mos keladigan segmentning uzunligini o'lchash kerak, bu, albatta, maydonni o'lchashdan ancha sodda. Ushbu diagramma deyiladi
si- diagrammalar.

Guruch. 6.4. si- suv bug'ining diagrammasi (diagramma)

Odatda unga bir xil chiziqlar qo'llaniladi ST-grafik, ya'ni. suyuq va quruq to'yingan bug 'egri chiziqlari, chiziqlar doimiy bosim va doimiy quruqlik darajalari chiziqlari. Bundan tashqari, ustida si- diagrammada chiziqlar chizilgan doimiy haroratlar, qaysi ichida ST-diagrammalar gorizontal chiziqlarga o'xshaydi. AK- suyuqlik chizig'i HF- quruq bug 'liniyasi.

Amalda, odatda, pastki qismida joylashgan juda nam bug'lar bilan shug'ullanish shart emas. si- diagrammalar. Shuning uchun amaliy maqsadlarda faqat yuqori o'ng qism ishlatiladi, bu esa uni yanada kengroq miqyosda bajarish va foydalanish uchun batafsilroq va qulay qilish imkonini beradi. Bunday diagramma professor Vukalovich tomonidan qurilgan.

Jadvalda. III suv va qizib ketgan bug'ning termodinamik xususiyatlarini ko'rsatadi. Ushbu jadvallarga ko'ra, berilgan bosim va haroratlar uchun bir fazali muhit - suv va o'ta qizib ketgan bug'ning o'ziga xos hajmi, entalpiyasi va entropiyasini topish mumkin.

Birinchi ustunda 0 ° C dan 1000 ° C gacha bo'lgan o'sish tartibida joylashtirilgan o'ta qizib ketgan bug'ning harorati ko'rsatilgan. Har bir harorat uchun qiymatlar berilgan. v, i va s turli xil qizib ketgan bug 'bosimlarida keyingi ustunlarda joylashgan. Gorizontal chiziqlar 1 kPa dan 100 MPa gacha bo'lgan bosimni ko'rsatadi. Shunday qilib, ushbu jadval to'g'ridan-to'g'ri yoki interpolyatsiya orqali, unda ko'rsatilgan parametrlarning qiymatlarini hisob-kitoblarga murojaat qilmasdan topish imkonini beradi.

IV-jadval suv va suv bug'ining haqiqiy massa izobar issiqlik sig'imini bosim va harorat funktsiyasi sifatida aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. V jadval suv va suv bug'idagi tovush tezligini aniqlaydi. VI-jadvaldan foydalanib, suvning sirt tarangligini s, izobar issiqlik sig'imini aniqlash mumkin , issiqlik o'tkazuvchanligi l, dinamik yopishqoqlik m, to'yinganlik holatidagi suv va bug' uchun Prandtl raqami Pr. VII - IX jadvallarda suv va bug'ning dinamik yopishqoqligi mk, issiqlik o'tkazuvchanligi l va Prandtl soni Pr aniqlanadi.

Guruch. 6.4. Suv va qizigan bug'ning termodinamik xususiyatlari

6.3. ST diagrammasi

Tizimdagi rasm uchun ST- bug'lanish jarayonining koordinatalari bo'lsa, ushbu jarayon uchun parametrlar orqali ifodalanadigan bunday munosabatlardan foydalanish kerak. s va T. Qurilish paytida ST- bug'lanishning birinchi bosqichi uchun diagrammalar – 1 kg suvni 0 ° C dan qaynoq nuqtasiga qizdirish - tenglamadan foydalaning:

,

unda T ≤ va s ≤ .

Agar a T tenglamadan ko'rinib turibdiki, 273 K (ya'ni 0 o C) ga teng, s= 0 va shuning uchun suvning bu holatini aniqlaydigan nuqta y o'qida yotishi kerak. Bu nuqtani A orqali belgilaymiz (6.1-rasm).

Guruch. 6.1. Doimiy bosimdagi bug'lanish jarayonining tasviri

o'qlarda sT.

Agar suv haroratgacha qizdirilsa, deylik T 1 bo'lsa, ortib borayotgan entropiya teng bo'ladi s 1 , va suvning holati 1-band bilan aniqlanadi. Agar suv ko'proq qizdirilsa, uning harorati qiymatlarni qabul qilib, oshadi. T 2 , T 3 va hokazo haroratgacha suv qaynay boshlaganda. Bunday holda, suvning entropiyasi ham har doim o'sib boradi va mos ravishda qiymatlarni oladi s 2 , s 3 va nihoyat, s’ (ga teng haroratda ).

Belgilangan harorat va entropiya qiymatlarida bug'ning holati diagrammada 2, 3 va hokazo nuqtalarda aniqlanadi. nuqta DA. Agar ushbu nuqtalarning barchasi orqali silliq egri chizilgan bo'lsa, u suvni 0 ° C dan qizdirilganda entropiya o'zgarishining tabiatini grafik ravishda tasvirlaydi. .

Keyinchalik issiqlik kiritish bilan suv bug'ga aylana boshlaydi, entropiya o'sishda davom etadi, lekin harorat o'zgarmaydi, shuning uchun bug'lanishning ushbu bosqichi uchun jarayon chizig'i to'g'ri chiziq sifatida ko'rsatiladi. quyosh, x o'qiga parallel. C nuqtasi barcha suvning bug'ga aylangan holatini (quruq bug'ning holati) belgilaydi. Bug'lanish jarayonida entropiya o'zgarishi, ya'ni. nuqtadan DA nuqtaga FROM, tenglamadan hisoblash mumkin

.

Issiqlikning keyingi ta'minoti bilan bug 'haddan tashqari qizib ketish hududiga o'tadi, entropiya va uning harorati ortadi. Berilgan bug 'bosqichi uchun texnologik chiziq CD tenglamaga asosan quriladi

= 2,3

lg .

Shunday qilib, qizib ketgan bug 'olishning butun jarayoni singan chiziq bilan ifodalanadi A B C D.

Bir nuqtada bug'ning entropiyasining qiymati FROM tenglamaga asosan hisoblash mumkin

.

Entropiyaning o'zgarishi diagrammada segmentlar yig'indisi bilan tasvirlangan va quyosh; Binobarin,

quyosh,

bundan kelib chiqadi

Quyosh =.

Agar bug'lanish jarayoni tugallanmagan bo'lsa, ya'ni. bir nuqtada to'xtang E, bu ho'l bug'ning holatini, quruqlik darajasini aniqlaydi X, u holda entropiyaning o'zgarishini tenglama bilan hisoblash mumkin

.

Diagramma bo'yicha

BO'LING,

bundan kelib chiqadi

BE = .

(6.9) tenglamani (6.6) tenglamaga bo'linib, olamiz

= X.

Shuning uchun nisbat bug'ning quruqlik darajasiga teng. Agar haddan tashqari qizib ketgan bug' olingan suvning bosimini oshirsak, u holda nuqtaga mos keladigan haroratda aniq bo'ladi. DA, qaynatish hali kelmaydi; Suv qaynashi uchun uni yuqori haroratgacha qizdirish kerak, entropiya ham ortadi. Qaynatishning boshlanish momenti nuqta bilan belgilanadi

chiziqning davomida joylashgan AB, va quruq bug'ning holati

(6.2-rasm).

Agar suv bosimi pasaytirilsa, qaynashning boshlanishi bir nuqta bilan ifodalanadi DA 1 , bu ham chiziqda yotadi AB, lekin nuqta ostida DA. Ushbu bosimda quruq bug'ning holati nuqta bilan ifodalanadi FROM 1 .

Suv bosimining turli qiymatlarini hisobga olgan holda, biz bir qator nuqtalarni olamiz: DA 1 ,DA 2 ,DA 3 va boshqalar, suvning qaynashining boshlanishiga mos keladigan va bir qator nuqtalar: FROM 1 ,FROM 2 ,FROM 3 va boshqalar, quruq bug'ning holatiga mos keladi. Agar bu nuqtalar orqali silliq chiziqlar o'tkazilsa, diagrammada ikkita egri chiziq olinadi AK va DKimga: ularning birinchisi suyuq va ho'l to'yingan bug 'hududlarini ajratuvchi, ho'l va o'ta qizib ketgan bug'ning hududlarini ajratuvchi suyuqlik egri chizig'i bo'ladi. Chizmada ko'rinib turganidek, bu chiziqlar yaqinlashadi va ularning kesishish nuqtasi aniq tanqidiy nuqtadir. Kimga, bu avvalroq aytib o'tilgan.

Agar chiziqlarda bo'lsa quyosh, DA 1 FROM 1 ,DA 2 FROM 2 va boshqalar. nuqta E, E 1 , E 2 ,E 3 va boshqalar, quruqlik darajasining ma'lum bir qiymatiga to'g'ri keladi va ular orqali silliq egri chizamiz, keyin biz shunday deb ataladigan narsani olamiz. doimiy quruqlik chizig'i(yoki doimiy bug 'miqdori) KE 4 .

Guruch. 6.2. ST- suv bug'ining diagrammasi (sxema)

Quruqlik darajasining turli qiymatlari uchun bir nechta bunday chiziqlar mavjud; keyin biz kritik nuqtada ham yaqinlashadigan bir qator egri chiziqlarni olamiz.

DA ST– diagrammada jarayon chizig‘i, abscissa o‘qi va ekstremal ordinatalar bilan chegaralangan maydon jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdorini aniqlaydi. Ushbu xususiyatni qo'llang ST- bug'lanish jarayoni uchun diagrammalar, biz ularni chiziq bilan tasvirlaymiz AhbBilan(6.3-rasm).

Qaynayotgan suvni bug'ga aylantirish jarayoni chiziq bilan tasvirlangan ab. Belgilangan xususiyatga ko'ra, to'rtburchakning maydoni abmn bug'lanish issiqligini aniqlashi kerak r. Haqiqatan ham, bu jarayonning yakuniy nuqtasi uchun ballar b, bug 'quruqlikka aylanganda, entropiya qiymati tenglama bilan topiladi:

.

.

Guruch. 6.3. O'qlardagi tasvir ST bug'lanish jarayonida issiqlik

Shaklda. 6.3. harorat qiymati segment bilan belgilanadi a, ya'ni. to'rtburchakning balandligi abmn, a

- segment nm bu to'rtburchakning asosiga teng.

Bug'lanish maydonining boshqa bosqichlari uchun 0 Aan issiqlik miqdorini aniqlaydi , uni qaynatish uchun 0 ° C da olingan suvga keltirish kerak bo'lgan va maydon mbcf- qizib ketish uchun sarflangan issiqlik miqdori.

Ko'rinib turibdiki, maydonlar yig'indisi 0 ga teng Aan va nabm quruq bug'ning umumiy issiqligini ifodalaydi

. Agar bu ikki sohaga hududni qo'shsak mbcf, keyin biz o'ta qizib ketgan bug'ning umumiy issiqligining grafik tasvirini olamiz l. Ho'l bug 'uchun, uning holati, masalan, nuqta bilan belgilanadi e, issiqlik 0 maydonlarining yig'indisiga teng bo'ladi Aan va naet. Jarayonning nuqtadan teskari oqimi Bilan nuqtaga LEKIN entropiyaning kamayishi va, demak, ishchi suyuqlikdan issiqlikni olib tashlash bilan bog'liq. Bunday holda, ko'rsatilgan joylar olib tashlangan issiqlik miqdorini ifodalaydi.