§ 4. Определение характеристик процесса ( , , , , , )

4.1. Для процесса деформационная работа ( , ) и работа перемещения ( , ) не связаны с понятием теплоёмкости. Кроме того, при изохорном процессе деформационная работа равна нулю ( , ).

Удельную работу перемещения вычисляем по формуле: .

В полных величинах

.

Теплота из первого закона термодинамики для изохорного процесса :

1. случай : , в полных величинах ;

2. случай :

   1. с использованием таблиц «Термодинамические свойства газов» (Ривкин С.Л.) для водяного пара ( ) как идеального газа , в полных величинах ;

   2. с использованием таблиц средних теплоёмкостей для водяного пара ( ) как идеального газа , в полных величинах .

4.2. Схема энергобаланса процесса

Подводимая теплота в изохорном процессе расходуется на увеличение внутренней энергии.

§ 5. Изображение процесса в и диаграммах

5.1. диаграмма

5.2. диаграмма

ЧАСТЬ №2

Расчёт в предположении, что водяной пар – реальный газ

§ 1. Определение параметров в начальном и конечном состояниях с помощью таблиц водяного пара

1. Определение параметров в начальном состоянии (в точке 1)

По условию задачи в точке 1 заданы два независимых термических параметра: абсолютное давление ( ) и удельный объём ( ). Эти данные позволяют найти все остальные.

С целью определения состояния реального газа по давлению в таблице №2 находим :

– удельный объём насыщенной жидкости ;

– удельный объём сухого насыщенного пара .

Так как при , то данное состояние реального газа – влажный насыщенный пар, следовательно .

Параметры ВНП находим с помощью таблицы №2 и формул смешения.

Степень сухости данного ВНП:

.

Удельную энтальпию и удельную энтропию вычисляем по формулам смешения; значения необходимых параметров , , , находим по давлению в таблице №2:

– удельная энтальпия ;

– удельная энтропия .

Удельную внутреннюю энергию рассчитываем по формуле:

.

Температура ВНП в точке 1 равна температуре насыщения .

2. Определение параметров в конечном состоянии (в точке 2)

По условию задачи в точке 2 заданы два независимых термических параметра: абсолютное давление ( ) и удельный объём ( ). Эти данные позволяют найти все остальные.

С целью определения состояния реального газа по давлению в таблице №2 находим температуру насыщения . Из таблицы №3 по заданным параметрам определяем температуру: . Так как при , то данное состояние реального газа – перегретый пар. Его параметры находим по таблице №3:

– удельная энтальпия ;

– удельная энтропия .

Удельную внутреннюю энергию рассчитываем по формуле:

.

3. Изменение калорических параметров в процессе

– изменение удельной энтальпии ;

– изменение удельной энтропия ;

– изменение удельной внутренней энергии

.

Масса водяного пара, участвующего в процессе:

.

В полных величинах:

;

;

.

4. Характеристики процесса

Так как данный процесс изохорный ( ), деформационная работа ( ). Поэтому в соответствии с первым законом термодинамики находим:

– удельная теплота ;

– удельная работа перемещения .

В полных величинах:

;

.

Схема энергобаланса процесса

Подводимая теплота в изохорном процессе расходуется на увеличение внутренней энергии.

§ 2. Определение параметров в начальном и конечном состояниях по энтропийным диаграммам

2.1. Диаграмма

2.1.1. По условию задачи в точке 1 заданы два независимых термических параметра: абсолютное давление ( ) и удельный объём ( ). Эти данные позволяют найти все остальные.

Точка пересечения изобары и изохоры находится в области влажного насыщенного пара. Её параметры:

– удельная энтальпия ;

– удельная энтропия .

Удельную внутреннюю энергию рассчитываем по формуле:

.

Температура ВНП в точке 1 равна температуре насыщения .

2.1.2. По условию задачи в точке 2 заданы два независимых термических параметра: абсолютное давление ( ) и удельный объём ( ).

С целью определения состояния реального газа по давлению в диаграмме находим температуру насыщения . Температуру газа находим по точке, которая находится на пересечении изобары и изохоры: . Так как , то данное состояние реального газа – перегретый пар. Остальные параметры определяем по найденной точке:

– удельная энтальпия ;

– удельная энтропия .

Удельную внутреннюю энергию рассчитываем по формуле:

.

Д иаграмма