Suv va. suv bug'lari energiya, isitish, shamollatish va issiq suv ta'minotida keng qo'llaniladi.

Suv bug'i haqiqiy gazdir. U nam, quruq, to'yingan va qizib ketgan bo'lishi mumkin. Demak, haqiqiy gazlarning holat tenglamalari murakkab termotexnik hisoblar jadval va diagrammalardan foydalanishni afzal ko'radi. Maxsus ahamiyatga ega suv bug'lari bilan jarayonlarning texnik hisob-kitoblari uchun h, s - suv bug'ining diagrammasi mavjud.

h,S diagrammasida (5.1-rasm a) quruq to‘yingan bug‘ga mos keladigan yuqori chegara egri chizig‘i (bug‘ning quruqlik darajasi X = 1) ko‘rsatilgan. Ushbu egri chiziq ustida juda qizib ketgan bug 'sohasi joylashgan.

5.1-rasm diagramma hS suv bug'i

Pastda nam to'yingan bug '. Quruqlik egri chizig'i nam to'yingan bug' maydonida chizilgan (X = 0,95; X = 0,90; X = 0,85 va boshqalar).

Koordinata o'qlarida hS(5.1-rasm a) eng oddiy jarayonlarning p=const (izobarlar) egri chiziqlari chizilgan; v= const (izoxoralar); t =const (izotermiya); har qanday vertikal chiziq (5.1 b-rasm) adiabatik jarayonni tasvirlaydi (S=const).

Nam to'yingan bug' mintaqasida izotermlar (t = const) izobar egri chiziqlariga (p = const) to'g'ri keladi, chunki bug' hosil bo'lishi doimiy bosim va doimiy haroratda sodir bo'ladi. Yuqori chegaraviy egri chiziqda izotermaning yo'nalishi o'zgaradi va chegara egri chizig'ida izotermaning yo'nalishi o'zgaradi va izotermaning haddan tashqari qizib ketgan bug'ining joylari o'ngga og'adi va izobarlar bilan mos kelmaydi.

Diagrammaning amalda qo'llaniladigan qismi hS, qachon X 0,5, bu ramka bilan qoplangan. Diagrammaning bu qismi 5.1-rasmda ko'rsatilgan.

Diagrammada o'ta qizib ketgan bug'ning holati hS ikki parametr (p 1 va t 1 yoki p 1 va v 1), va ho'l to'yingan bug 'bilan belgilanadi - bir parametr va bug 'quruqlik darajasi X. haddan tashqari qizib ketgan bug' mintaqasida ikkita berilgan parametrlar p 1 va t 1 yordamida. , suv bug'ining berilgan holatiga mos keladigan I nuqtani topamiz (5.1-rasm b). Bu holat uchun barcha boshqa parametrlarni (h 1 , s 1 , v 1 ) diagrammadan topish mumkin.

Ma'nosi ichki energiya formula bo'yicha hisoblanadi

(5.1)

Termodinamik jarayonning turini bilib, ular berilgan yakuniy parametr bilan kesishguncha u bo'ylab harakatlanadilar va diagrammada bug'ning oxirgi holatini topadilar. Yakuniy holatning parametrlarini aniqlab, jarayon ko'rsatkichlarini (ish, issiqlik, parametrlarning o'zgarishi) hisoblash mumkin.

Ichki energiyaning o'zgarishi
va har qanday jarayondagi ish formulalar yordamida hisoblanadi

∆u = u 1 – u 2 = (h 1 – h 2) - (p 1 v 1 – p 2 v 2);

(5.2)

W=q - ∆u = q –(h 1 – h 2)+(p 1 v 1 -p 2 v 2). hS(5.3)

Keling, hal qilingan asosiy muammolarni ko'rib chiqaylik diagramma. = Izokorik jarayon ( ). v const Jarayondagi issiqlik miqdori ichki energiyaning o'zgarishini aniqlash uchun (5.2) formula bilan aniqlanadi. Ish

izoxorik jarayon nolga teng. ). Izobarik jarayon (r=s

(5.4)

onst

Jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdori formula bo'yicha aniqlanadi

5.2 formula bo'yicha ichki energiyaning o'zgarishi= Izobar jarayonning ishini solishtirish mumkin (diagramma. 2 – diagramma. 1 ) (5.5)

w

p ( yoki formula (5.3) bo'yicha. Izotermik jarayon nolga teng. ). T

(5.6)

=c diagramma. Jarayonning issiqligi va ishi formuladan foydalanib topiladi Adiabatik jarayon (s ). k =const 5.1-rasmda

b
.

tashqi muhit bilan issiqlik almashinuvisiz sodir bo'ladigan adiabatik jarayon taqdim etiladi. Adiabatik jarayonda entropiya o'zgarmaydi va ko'pincha bu jarayon izentropik deb ataladi. hS Jarayonning ishi ichki energiyaning o'zgarishi tufayli sodir bo'ladi

Doimiy quruqlik darajasidagi jarayon (X=const) diagramma yordamida ham echiladi

. (5.7)

(5.2-rasm).

Taxminiy miqdor formula bo'yicha aniqlanadi

Jarayon davomida ichki energiyaning o'zgarishi odatdagi usulda 5.2 formula yordamida topiladi

Jarayonning ishi (5.3) formula bilan aniqlanadi.

Malumot materiali № 9

Suv bug'ining diagrammasi Amaliy dars

Ishning maqsadi: bug'lanish jarayonini va h-s diagrammasidagi tasvirni o'rganish. H, s-diagrammasi (o'qing: "ash-es-diagram") (kichik harflar bilan yozilgan: "h, s-diagramma") - suyuqlik va gazning (asosan suv va suv bug'ining) termofizik xususiyatlari diagrammasi, o'zgarishning tabiati

har xil xususiyatlar , davlat parametrlariga qarab. Asosan, suv va suv bug'ining h, s diagrammalari keng qo'llaniladi, chunki suv va suv bug'lari nisbatan arzonligi va mavjudligi tufayli issiqlik texnikasida ishchi suyuqlik sifatida ko'pincha ishlatiladi va bunga eng katta e'tibor beriladi. diagrammaning bir qismi, unda suv bug 'holatida bo'ladi, chunki

1904 yilda nemis termofiziki Richard Mollier issiqlik texnikasining amaliy muammolarini hal qilishni soddalashtirish va engillashtirish uchun maxsus diagramma ishlab chiqdi, unda holat jadvallaridagi ma'lumotlar grafik ravishda entalpiya (h) va entropiya (s) koordinatalarida ko'rsatiladi. 1906 yilda Berlinda uning "Suv ​​bug'lari uchun yangi jadvallar va diagrammalar" kitobi nashr etildi. Keyinchalik bunday diagramma Mollier diagrammasi deb nomlandi. SSSRda bir muncha vaqt i, s-diagramma nomi qabul qilingan va hozirgi vaqtda - h, s-diagramma.

h ning tuzilishi, s-diagrammasi

H, s-diagrammalarida ko'pincha suyuqlik va gaz holatidagi suvning xususiyatlari to'g'risidagi ma'lumotlar mavjud, chunki ular issiqlik texnikasi nuqtai nazaridan katta qiziqish uyg'otadi.

§ Quruqlik darajasi suv va suv bug'lari aralashmasidagi to'yingan bug'ning massa ulushini ko'rsatadigan parametrdir. Ma'nosi x = 0 qaynash (to'yinganlik) momentidagi suvga to'g'ri keladi. Ma'nosi x = 1, aralashmada faqat bug 'borligini ko'rsatadi. Koordinatalarda mos keladigan nuqtalarni chizishda (h,s), suv va suv bug'ining xususiyatlari bo'yicha ma'lumotnomalarning to'yinganlik jadvallaridan olingan, birlashtirilganda, ma'lum darajadagi quruqlikka mos keladigan egri chiziqlar olinadi. Bunday holda, chiziq x = 0 pastki chegara egri chizig'idir va x = 1- yuqori chegara egri chizig'i. Ushbu egri chiziqlar orasidagi hudud nam bug'ning hududidir. Egri chiziq ostidagi maydon x = 0, deyarli to'g'ri chiziqqa qisqaradigan (ko'rsatilmagan), suvga to'g'ri keladi. Egri chiziq ustidagi maydon x = 1- o'ta qizib ketgan bug'ning holatiga mos keladi.

§ Kritik nuqta (TO). Kritik deb ataladigan ma'lum, etarlicha yuqori bosimda suv va bug'ning xususiyatlari bir xil bo'ladi. Ya'ni moddalarning suyuq va gazsimon holatlari orasidagi fizik farqlar yo'qoladi. Bu holat kritik nuqtaning holatiga mos keladigan moddaning kritik holati deb ataladi. Shuni ta'kidlash kerakki, chegara egri chizig'ida u ushbu egri chiziqning maksimal qismidan ancha chap tomonda yotadi.

§ Izotermiya- ma'lum bir haroratga to'g'ri keladigan entalpiya va entropiya qiymatlariga ko'ra nuqtalarni birlashtirish orqali qurilgan izoliya. Izotermlar chegara egri chiziqlarini uzilish bilan kesib o'tadi va ular yuqori chegara egri chizig'idan uzoqlashganda asimptotik tarzda gorizontalga yaqinlashadi. Oddiylik uchun diagrammada faqat uchta izoterm ko'rsatilgan: t + Dt; t; t - Dt.

§ Isobar- ma'lum bir bosimga to'g'ri keladigan entalpiya va entropiya qiymatlariga ko'ra nuqtalarni birlashtirish orqali qurilgan izoliya. Chegaraviy egri chiziqlarni kesib o'tishda izobarlarda burmalar bo'lmaydi. Diagrammada faqat uchta izobar ko'rsatilgan:

§ p + Dp; Izobar jarayonning ishini solishtirish mumkin; p - Dp.

§ Isochora- ma'lum hajmga to'g'ri keladigan entalpiya va entropiya qiymatlari bo'yicha nuqtalarni birlashtirish orqali qurilgan izoliya. Haddan tashqari qizib ketgan bug 'hududidagi h, s-diagrammadagi izoxorlar har doim izobarlarga qaraganda tikroq bo'ladi va bu ularni bitta rangli diagrammalarda tanib olishni osonlashtiradi. Izokoralarni qurish davlat jadvali bilan ko'proq mashaqqatli ishlashni talab qiladi. Diagrammada faqat uchta izoxor ko'rsatilgan:

§ v - Dv; diagramma.; v + Dv.

Ho'l bug 'hududida izoterm va izobarlar tufayli bir-biriga to'g'ri keladi chiziqli bog'liqlik to'yingan holatda.

Jadvallar va h-s diagrammasi yordamida suyuqlik va bug' parametrlarini aniqlash

Moddalarning termodinamik xususiyatlarini aniqlash uchun jadvallar qaysi holat ko'rib chiqilayotganiga qarab farqlanadi: bir fazali yoki ikki fazali. To'yinganlik holati jadvallari suv va suv bug'ining hajmi, entalpiyasi va entropiyasining o'ziga xos qiymatlarini ko'rsatadi (ilovaning 7-jadvaliga qarang); freon R-22 (ilovaning 5-jadvaliga qarang); ammiak (6-jadvalga qarang).

Variantlar to'yingan suyuqlik(x = 0) belgilanadi bir zarbada, Variantlar quruq to'yingan bug '(x = 1) belgilangan ikki zarba.

To'yinganlik holatida har bir fazaning xususiyatlarini aniqlash uchun siz faqat bitta parametrni - bosim yoki haroratni bilishingiz kerak, chunki bu sharoitlarda parametrlar bir-biri bilan aniq bog'liq. Xuddi shu jadvallar ko'rsatilgan o'ziga xos issiqlik bug'lanish r.

Parametrlarni hisoblash uchun nam bug ' Bug'ning quruqligi x darajasini qo'shimcha ravishda bilish kerak.

Entalpiya h, entropiya s va ho'l bug'ning solishtirma hajmi v quyidagi formulalar bilan aniqlanadi: h = h˝ x + h΄ (1–x) = h΄+ r x,

s = s˝∙x + sn·(1–x) = sn+ r·x/T S,

v = v˝· x + v΄· (1–x).

Bug'ning quruqlik darajasi quyidagi formulalardan biri bilan aniqlanadi:

Xususiyatlarni aniqlash uchun to'yinmagan suyuqlik va qizdirilgan bug '(bir fazali holat) siz ikkita parametrni (odatda bosim va harorat) bilishingiz kerak. Jadvalning mos keladigan katakchasida bu davlat, hajmning o'ziga xos qiymatlari v, entalpiya h va entropiya s joylashtiriladi.

h-s diagrammasida odatda tasvirlangan:

izobar chiziqlari (p = const);

Ushbu ma'lumotlardan bug' entalpiyasi h va entropiya s aniqlanadi:

h = h΄+ r x = 504,7 + 2202,2 0,9 = 2486,68 kJ/kg.

s = sn+ (r x)/T S = 1,5301 + (2202,2 0,9)/(120,23+273) = 6,57 kJ/(kg K).

To'yinganlik harorati: t S = 120,23 ºS.

Mashq: suv bug'ining fazaviy diagrammasining tuzilishini o'rganish

Salom! Formulalar yordamida holatning parametrlari va funktsiyalarini aniqlash suv bug'ining issiqlik sig'imi va bug'lanish issiqligining harorat va bosimga murakkab bog'liqligi tufayli ko'pincha qiyin. Shuning uchun, suv bug'lari uchun, eksperimental tadqiqotlar asosida, bog'liqliklarni aks ettiruvchi jadvallar tuzilgan eng muhim parametrlar suv bug'i. Ulardan foydalanib, masalan, quruq to'yingan bug'ning ma'lum bosimidan siz boshqa barcha parametrlarni aniqlashingiz mumkin.

Quruq to'yingan bug'ning holati uning bosimi p yoki to'yinganlik harorati Tn bilan yagona aniqlanganligi sababli, jadvallar bosim yoki harorat bilan tuzilgan. Jadvallardagi ushbu parametrlardan birini ishlatib, siz quruq to'yingan bug'ning holatini tavsiflovchi boshqa qiymatlarni aniqlashingiz mumkin. O'ta qizdirilgan bug'ning jadvallarida bug'ning harorati va bosimiga qarab uning parametrlari va holati funktsiyalari ko'rsatilgan.

Bug'ning holatini o'zgartirish jarayonlarini hisoblash holat diagrammalaridan foydalanishga asoslangan grafik usulga o'tish orqali soddalashtiriladi. Bunday holda, katta miqdordagi hisob-kitoblarni amalga oshirish kerak emas va hisoblash diagrammalar yordamida parametrlarni aniqlashga qisqartiriladi. Grafik usuldan foydalanib, jarayonda bug'ning nafaqat boshlang'ich va yakuniy parametrlarini, balki barcha oraliq holat parametrlarini ham aniqlash oson, bu muhandislik hisoblarini sezilarli darajada osonlashtiradi.

Afzallik grafik usuli orasidagi bog'lanishni nisbatan oson kuzatish qobiliyatidir turli miqdorlar, bu issiqlik dvigatellaridagi turli jarayonlarni nazariy tahlil qilishda ajralmas holga keltiradi. Diagramma, shuningdek jadvallar yordamida siz suv bug'ining, shu jumladan nam to'yingan bug'ning holatining parametrlari va funktsiyalarini aniqlashingiz mumkin.

Eng keng tarqalgan suv bug'ining Ts- va is-holat diagrammalari olingan. Ts diagrammasi yordamida jarayondagi issiqlik miqdorini aniqlash oson bo'lgani uchun u asosan issiqlik dvigatellarining samaradorligini nazariy tahlil qilish uchun ishlatiladi. Davlat o'zgarishining turli jarayonlarini hisoblashda u asosan qo'llaniladi is-diagramma suv bug'i.

Shaklda. Ts koordinatalarida 1 p = const da bug'lanish jarayoni tasvirlangan (jarayon abcd). aKc egri chizig'i chegaraviy egri chiziq, K nuqtasi esa kritik nuqtadir. Entropiyaning boshlang'ich nuqtasi uning qiymati 273 K ga to'g'ri keladi. is-diagrammadagi jarayon egri chizig'i ostidagi maydon issiqlik miqdoriga mos keladi.

Binobarin, ab izobar ostidagi maydon Tn bug'lanish temperaturasidagi suv i" entalpiyasiga ekvivalent bo'ladi. Izoterm bilan mos keladigan izobar kesmada bc bug'lanish jarayoni sodir bo'ladi va to'g'ri chiziq ostidagi maydon bc to'g'ri keladi. bug'lanish issiqligiga g izobarik qizib ketish jarayonida bug 'harorati T qiymatiga ko'tariladi va bug'ga issiqlik miqdori cpm (T-Tn) beriladi doimiy quruqlik darajasi x = const , barcha diagrammalarda bo'lgani kabi, K kritik nuqtada yaqinlashadi.

Shaklda. 2 ko'rsatilgan turli jarayonlar is-diagrammada suv bug'ining holatining o'zgarishi. EK chegara egri chizig'ining chap tomonida joylashgan diagramma maydoni suyuqlik holatiga mos keladi. Kf juftligining chegaraviy egri chizig'i diagrammani ikki mintaqaga ajratadi. Bu egri chiziq ustida o'ta qizigan bug' mintaqasi va bu egri chiziq ostida nam bug' mintaqasi joylashgan. Kf chegara egri chizig'ida bug' quruq to'yingan (x=1). Izobarik jarayon abc chizig'i bilan tasvirlangan, izotermik - abd (ho'l bug' mintaqasida izoterma va izobar mos keladi), izoxorik - y=const va adiabatik - gh. Bundan tashqari, bu rasmda doimiy quruqlik darajasining chiziqlari ko'rsatilgan x = const. Jadval va diagrammalarda gazning ichki energiyasining qiymatlari ko'rsatilmagan, uni u = i-py munosabatidan aniqlash mumkin.

Shaklda. 3-rasmda suv bug'ining is-diagrammasi ko'rsatilgan. Har qanday ikkita ma'lum kattalik (p, y, T; x, i, s) yordamida jarayonlarni grafik tarzda hisoblashda bug'ning boshlang'ich holatiga mos keladigan nuqta va barcha noma'lum parametrlar diagrammada topiladi. Bug'ning yakuniy holatini ikkita ma'lum holat parametrlari bilan ham aniqlash mumkin. Agar faqat bitta yakuniy holat parametri ko'rsatilgan bo'lsa, u holda jarayonning mohiyatini bilish ham kerak. Bunday holda, yakuniy holatni tavsiflovchi nuqta berilgan jarayon egri chizig'i va mos keladigan izoparametrik egri, masalan, izobarning kesishmasida topiladi.

Misol. Qozon agregatining o'ta qizdirgichida 1 kg bug'ning issiqlik miqdorini aniqlang. Dastlabki bug 'parametrlari p1 = 5 MPa va x1 = 0,95. Turbinada bug'ning adiabatik kengayishidan keyin x2 = 0,87 va oxirgi bug' bosimi p2 = 0,01 MPa bo'lishi ham ma'lum.

Yechim. Issiqlik o‘ta qizdirgichdagi bug‘ga doimiy bosimda berilganligi sababli uning miqdori qizdirgichdan keyingi bug‘ning boshlang‘ich entalpiyasi i1 va i2 entalpiyasi o‘rtasidagi farqga teng bo‘ladi: q=i2-i1. is-diagrammadagi p1 va x1 juftlikning dastlabki parametrlaridan foydalanib, i1 = 2720 kJ/kg entalpiya qiymatiga mos keladigan A nuqtani topamiz (3-rasm). O'ta qizdirgichning chiqish joyidagi bug' holatiga mos keladigan B nuqtasi izobar p1=5 MPa va S nuqtadan o'tuvchi adiabatik BC kesishmasida joylashgan. C nuqtaning holati bug' parametrlari bilan aniqlanadi. p2 va x2. B nuqtadagi bug'ning entalpiyasi i2 = 3600 kJ/kg.
1 kg bug'ga beriladigan issiqlik miqdori q = 3600—2720 = 880 kJ/kg. Ko'rib chiqilgan misol shuni ko'rsatadiki, is-diagrammasi suv bug'lari uchun jarayonlarni hisoblashni sezilarli darajada osonlashtiradi. Adabiyotlar: 1) Sanoat korxonalarining issiqlik texnikasi va isitish uskunalari qurilish materiallari va mahsulotlar, N.M. Nikiforova, Moskva " magistratura", 1981. 2) Issiqlik muhandisligi, Bondarev V.A., Protskiy A.E., Grinkevich R.N. Minsk, ed. 2-son, "Oliy maktab", 1976 yil.

SUV BUG'I. SUV BUG'INING H,S DIAGRAMASI. H,s DIAGRAMA BO'YICHA BUG' JARAYONLARINI O'rganish

Suv va. suv bug'lari energiya, isitish, shamollatish va issiq suv ta'minotida keng qo'llaniladi.

Suv bug'i haqiqiy gazdir. U nam, quruq, to'yingan va qizib ketgan bo'lishi mumkin. Haqiqiy qutilarning holati tenglamalari murakkab, shuning uchun issiqlik muhandislik hisoblarida ular jadval va diagrammalardan foydalanishni afzal ko'radilar. Suv bug'ining h,s diagrammasi suv bug'lari bilan bo'lgan jarayonlarni texnik hisoblash uchun alohida ahamiyatga ega.

h,S diagrammasi (5.1-rasm) quruq to'yingan bug'ga mos keladigan yuqori chegara egri chizig'ini (bug'ning quruqlik darajasi X = 1) ko'rsatadi. Ushbu egri chiziq ustida juda qizib ketgan bug 'sohasi joylashgan.

5.1-rasm diagramma h, S suv juft

Pastda nam to'yingan bug '. Quruqlik egri chizig'i nam to'yingan bug' maydonida chizilgan (X = 0,95; X = 0,90; X = 0,85 va boshqalar).

Koordinatalarda, o'qlari h, S(5.1-rasm) eng oddiy jarayonlarning egri chiziqlari p=const (izobarlar) chizilgan; v= const (izoxoralar); t =const (va shartlar); har qanday vertikal chiziq (5.2-rasm) adiabatik jarayonni (S=const) tasvirlaydi.

Nam to'yingan bug' mintaqasida izotermlar (t = const) izobar egri chiziqlariga (p = const) to'g'ri keladi, chunki bug' hosil bo'lishi doimiy bosim va doimiy haroratda sodir bo'ladi. Yuqori chegara egri chizig'ida izoterma yo'nalishi o'zgaradi va chegara egri chizig'ida izoterma yo'nalishi o'zgaradi va izotermaning o'ta qizib ketgan bug'ining joylari o'ngga og'adi va izobarlar bilan mos kelmaydi.

Amalda diagrammaning X 0,5 bo'lgan h,S qismidan ramkaga o'ralgan holda foydalaniladi. Diagrammaning ushbu qismi ilovada va 5.2-rasmda ko'rsatilgan.

h, S diagrammasidagi haddan tashqari qizib ketgan bug'ning holati ikki parametr (p 1 va t 1 yoki p 1 va v 1), nam to'yingan bug'ning holati esa bir parametr va bug'ning quruqlik darajasi X bilan aniqlanadi. O'ta qizib ketgan bug'da berilgan 2 ta parametr p 1 va t 1 uchun suv bug'ining berilgan holatiga mos keladigan I nuqtani topamiz (5.2-rasm.). Bu holat uchun barcha boshqa parametrlarni (h 1 , s 1 , v 1 ) diagrammadan topish mumkin.

Ichki energiyaning qiymati formuladan foydalanib hisoblanadi

Termodinamik jarayonning turini bilib, ular berilgan yakuniy parametr bilan kesishmaguncha u bo'ylab harakatlanadilar va diagramma bo'yicha bug'ning yakuniy holatini topib, yakuniy holatning parametrlarini aniqlab, jarayon ko'rsatkichlarini hisoblash mumkin (ish , issiqlik, parametrlarning o'zgarishi)

Har qanday jarayonda ichki energiya va ishning o'zgarishi formulalar yordamida hisoblanadi

h, S diagrammasi yordamida yechilgan asosiy masalalarni ko'rib chiqamiz.

Izoxorik jarayon (v= const)

Jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdori 5.2 formula bilan aniqlanadi. ichki energiyaning o'zgarishini aniqlash.

Izoxorik jarayonning ishi nolga teng.

Izobarik jarayon (p=const), jarayondagi issiqlik miqdori formula bilan aniqlanadi

5.2 formula yoki 5.3 formula bo'yicha ichki energiyaning o'zgarishi

Izotermik jarayon (t =const).

Jarayonning issiqlik va ishi quyidagi formula yordamida topiladi:

5.6

Adiabatik jarayon . Shaklda. 5.2. bilan issiqlik almashinuvisiz sodir bo'ladigan adiabatik jarayonni taqdim etadi tashqi muhit. Adiabatik jarayonda entropiya o'zgarmaydi va ko'pincha bu jarayon izentropik deb ataladi.

Nuqtalarni ulash b, b" va hokazo. nuqtaga TO (5.6-rasmga qarang), biz chiziqni olamiz, uning barcha nuqtalari suv bilan to'yinganlik holatiga mos keladi. (X= 0). Bu qator deyiladi pastki chegara egri chizig'i (NPK). r nuqtalaridan o'tuvchi chiziq, g", g" quruq to'yingan bug'ning holatiga mos keladigan va hokazo, deyiladi yuqori chegara egri chizig'i (VPK). Diagrammaning NPK ning chap tomonidagi qismi bir fazali suyuqlik mintaqasi va VPK ning o'ng tomonidagi diagrammaning bir fazali o'ta qizib ketgan bug 'hududidir.

Diagrammaning ikkala chegara egri chizig'idan pastda joylashgan qismi nam to'yingan bug'ning hududidir. Chegaraviy egri chiziqlarning o'zida quruq to'yingan bug 'va to'yingan suyuqlik holatlariga mos keladigan nuqtalar mavjud. Jarayon liniyalarining ko'rinishi r = const va v = const on p, v-diagrammasi aniq (5.7-rasm).

Jarayon liniyasini qurish uchun T = const da o'ta qizigan bug'ning izotermik siqilish jarayonini ko'rib chiqamiz T O'ta qizigan bug'ning xossalari ideal gazning xossalaridan, izotermasi esa teng yonli giperbolasidan kam farq qiladi. Yuqori chegara chizig'i yaqinida bug 'izotermiyasi ko'proq

Guruch. 5.7. Suv bug'lari jarayonlari yoqilgan p, v diagrammasi

ideal gaz izotermasiga bog'liq, lekin kesmadagi egri chiziqning umumiy tabiati a-b ideal gaz izotermasi xarakteriga o'xshash. Siqilish bilan ortib borayotgan bosim haroratdagi to'yinganlik bosimiga teng bo'lganda rasm keskin o'zgaradi T. To'yingan bug'dan issiqlikni olib tashlash endi uning kondensatsiyasiga olib keladi. Kritik darajadan past bosimdagi suyuqlikning zichligi bug 'zichligidan kattaroqdir. Shuning uchun ho'l bug'ning izotermik siqilishi paytida bosim oshmaydi.

Saytdagi o'ziga xos hajmni kamaytirish b-s bug'ning tobora ko'proq yangi qismlari suvga aylanmaguncha kondensatsiyalanishi tufayli yuzaga keladi. Nam to'yingan bug' mintaqasida izoterm va izobar mos keladi. Suyuq mintaqada doimiy haroratda, hatto juda kichik hajmdagi pasayish juda talab qiladi yuqori qon bosimi(suyuqliklar amalda siqilmaydi) va izoterm izoxora bilan mos tushadi.

Shaklda. 5.7 suv bug'i izotermasi real gaz uchun van der Vaals izotermasi (5.4-rasmga qarang) bilan sifat jihatidan mos kelishini aniq ko'rsatadi. a-b-m-n-c-d soyali raqamlarning maydonlari teng bo'lishi sharti bilan. Bundan tashqari, amalda sohalarga mos keladigan holatlarga erishish mumkin pss Va Kommersant van der Vaals izotermlari. Bu "o'ta qizib ketgan" suyuqlik va "o'ta to'yingan" bug'ning beqaror holatlari. Faqat saytga mos keladigan davlatlar p-t Van der Vaals izotermlarini printsipial ravishda amalga oshirish mumkin emas.

Har qanday izotermaning shakli T T cr ko'rib chiqilganga o'xshaydi. At T = T cr izoterm va izobarning mos kelishining gorizontal kesimi burilish nuqtasiga aylanadi. At T>T cr suv bug'i izotermasi shakli ideal gaz izotermasi shakliga o'xshash bo'ladi, garchi u teng yonli giperbolasi bo'lmasa ham.

O'ylab ko'rgan p, suv bug'ining v-diagrammasi, quyidagi muhim xulosalar chiqarish mumkin:

• 1) kritik haroratdan yuqori haroratda suyuqlik hech qanday bosimda mavjud emas;
• 2) kritik darajadan yuqori bosimda suvning bug'ga aylanishi ikki fazali tizim hosil bo'lmasdan sodir bo'ladi.

Oldingi bobda termodinamik davrlarning samaradorligini tahlil qilish va solishtirish uchun diagrammadan foydalanish qulayligi ko'rsatilgan edi. T, s. Suv va suv bug'lari uchun bunday diagramma shaklda ko'rsatilgan. 5.8. Bu koordinatalar sistemasidagi izoterma va adiabatikaning tasviri yaqqol ko'rinadi.

Guruch. 5.8.

Keling, davom etaylik T, 5-izobar diagrammasi bug'lanish jarayonining p. Suvga issiqlik izobar tarzda berilganda, uning harorati ko'tariladi va entropiya oshadi - kesma a-b.

Suv amalda siqilmaydigan bo'lganligi sababli, bosimning adiabatik ortishi paytida siqilish ishi juda kichik va bu ishga teng bo'lgan ichki energiyaning ortishi ham bir xil darajada kichikdir. Shuning uchun suv haroratining oshishi ham kichikdir. Qo'shni izobarlar T, 5-koordinatalar juda yaqin joylashgan va chiziq a-b pastki chegara egri chizig'iga yaqin. Agar suv izobarining shkalasi, hatto rasmda bir necha o'n MPa bosimda ham kuzatilsa. 5.8 pastki chegara egri chizig'iga to'g'ri keladi. Rasmdagi suv mintaqasidagi izobarlarning tasviri. Aniqroq bo'lishi uchun 5.8, shkalaning buzib ko'rinishi bilan yaratilgan, go'yo rasmning bu qismi kattalashtiruvchi oyna orqali ko'rilgan.

Harorat ko'tarilgach, suvning harorati ko'tariladigan nuqta keladi teng harorat ko'rib chiqilayotgan bosimdagi to'yinganlik. Shu paytdan boshlab issiqlik ta'minoti va entropiyaning oshishi haroratning oshishi bilan birga bo'lmaydi - bo'lim b-c-d. Berilgan barcha issiqlik bug'lanishga sarflanadi. Yuqorida ta'kidlanganidek, nam bug' mintaqasida izobar va izoterm bir-biriga to'g'ri keladi. Suvning oxirgi qismi bug'ga aylanganda va u quruq, to'yingan bo'lsa, keyingi issiqlik ta'minoti haroratning oshishiga olib keladi. Hududdagi o'ta qizib ketgan bug'ning izobarining shakli g-d ideal gazning izobar chizig'i shaklini sifat jihatidan takrorlaydi va undan o'zgaruvchan issiqlik sig'imi kabi farq qiladi. bilan p suv bug'i ideal gazning doimiy issiqlik sig'imidan farq qiladi. Boshqa bosimlarda r izobar chiziqlari shakli ko'rib chiqilganga o'xshash va qachon r = r cr izobar va izoterm mos keladigan maydon degeneratsiya nuqtasiga aylanadi.

Shaklning maydoni e-a-b-f diagrammaning shkalasi bo'yicha issiqlikka teng qH, 1 kg suvni qaynaguncha qizdirishga sarflanadi. Shaklning maydoni f-b-g-z 1 kg to'yingan suvdan quruq to'yingan bug 'ishlab chiqarish uchun sarflangan issiqlikka teng - bu faza o'tish issiqligi G. Nihoyat, rasmning maydoni z-g-d-i issiqlikka teng q ne, 1 kg bug'ni to'yinganlik haroratidan nuqtadagi haroratgacha qizdirishga sarflangan d.

Jarayonlar va bug 'sikllarini hisoblash uchun T, S-diagrammasi sifat jihatidan tahlil qilish va taqqoslash uchun qulay emas. Amalda, diagrammadagi miqdorlarni raqamlar sohalaridan ko'ra chiziqli segmentlar yordamida o'lchash afzalroqdir. Shuning uchun, muhandislik hisob-kitoblari uchun diagramma / ko'pincha ishlatiladi, s suv bug'i, 1906 yilda Richard Mollier tomonidan taklif qilingan (5.9-rasm).

Diagrammaning suv bug'ining xossalari ideal gazning xossalaridan unchalik farq qilmaydigan qismida, /, s-diagrammasi dan farq qiladi. T , s-diagrammalar faqat masshtablangan. Buni eslash kifoya / = s p T , va ideal gazning izobar issiqlik sig'imi doimiydir. Shuning uchun to'yinganlik egri chizig'idan uzoqda joylashgan izoterm chiziqlar gorizontal va chiziqlar shakli r = const va bu sohadagi v = const ularning shaklini G, s-diagrammasida takrorlaydi. Yuqori chegara egri chizig'i yaqinida, ayniqsa kritikga yaqin bosimlarda, suv bug'ining xususiyatlari ideal gazning xususiyatlaridan va shakli sezilarli darajada farq qiladi.

Guruch. 5.9.Diagramma /", s suv bug'lari

chiziqlar T = const, r = const va v = const ham ideal gaz uchun ularning shaklidan sezilarli darajada farq qiladi.

/, s-diagrammasi (5.9-rasmga qarang) bo'yicha kritikdan past bosimdagi bug'lanish jarayoni (5.5-rasmga qarang) chiziq bilan tasvirlangan. a-b-c-d-e. Xuddi D, s-diagrammada bo'lgani kabi, suyuqlik mintaqasi pastki chegara egri chizig'iga yaqin tor chiziqda joylashgan. Aniqlik uchun, rasmda. 5.9 diagrammaning ushbu qismida shkala buzilgan. Agar o'lchov to'g'ri bo'lsa, butun suyuqlik mintaqasi pastki chegara egri chizig'iga to'g'ri keladi.

Suv bug'ining jarayonlarini hisoblash uchun ideal gazning parametrlari orasidagi holat tenglamasidan va boshqa munosabatlardan, masalan, asosiy termodinamik jarayonlar tenglamalaridan foydalanish mumkin emas. Ushbu hisob-kitoblar faqat suv bug'lari jadvallari yoki jadvallar yordamida amalga oshirilishi mumkin.