Порядок|лад| виконання роботи

Під час проведення лабораторної роботи необхідно виконати два завдання, а саме: Встановити залежності між тиском і температурою насиченої водяної пари і визначити ступінь сухості вологої насиченої пари.

Завдання 1. Встановлення залежності між тиском і температурою насиченої водяної пари статичним методом

Установку для встановлення залежності між тиском і температурою насиченої водяної пари показано на рис2.3.

Рис.3.2. Схема установки для встановлення залежності P = f (t_n).

1 – калориметр; 2 – електричний нагрівач; 3 –манометр; 4 – штуцер; 5 -термопара.

Вона складається з товстостінної посудини (1), ззовні котрої намотаний електричний нагрівач (2). До посудини приєднаний манометр (3), а у штуцер (4) встановлена термопара (5), яка приєднана до потенціометра (6). Посудина (1) наповнена водою так, щоб питомий об'єм води був критичним v_кр.

Після ознайомлення з установкою необхідно включити електричний нагрівач та стежити за зміною тиску і температури у посудині. Коли тиск досягне 0,1 МПа починаємо заміряти його значення через 0,2 МПа і одночасно її температуру.

Виміри робимо до величини вказаної керівником. Результати вимірювань заносимо у табл.3.1.

Таблиця 3.1

Результати вимірювань

Р,МПа
tн,0С

За цими результатами будуємо в P-t системі координат криву залежності P = f (t_n). Приховану теплоту пароутворення r величини v' і v" знаходимо за таблицями насиченої пари, а значення похідних dp і dT знаходимо за допомогою графіку P = f (t_n).Розрахунки заносимо у табл. 3.2.

Таблиця 3.2.

Результати обчислення

№ з/п	Назва величини	Позначення	Розмірність	Спосіб одержання	Числові значення
1.	Питомий об'єм води	v'	м3/кг	таблиці насиченої пари
2.	Питомий об'єм пари	v"	м3/кг	таблиці насиченої пари
3.	Приріст тиску	dp	МПа	з графіка P = f (tn)
4.	Приріст температури	dT	0С	з графіка P = f (tn)
5.	Прихована теплота пароутворення	r	кДж/(кг∙К

Завдання 2. Визначення ступеня сухості вологої насиченої пари методом конденсації

Установку для визначення ступеня сухості насиченої водяної пари показано на рис.3.3. Вона складається з парогенератора (1) з електричним нагрівником (2), термостата (3), заповненого водою, манометра (4) для вимірювання тиску водяної пари, термометра (5) для вимірювання температури води у термостаті та крана (6).

Рис.3.3. Схема установки для визначення ступеня сухості насиченої водяної пари

1 –парогенератор; 2 –електричний нагрівач; 3 – калориметр; 4 – манометр;

5 – термометр; 6 – вентиль.

Досліди необхідно проводити у такій послідовності. Включити електричний нагрівач парогенератора (1). Зважити термостат з водою (3) та заміряти температуру води. Коли тиск у парогенераторі досягне 0,1 МПа, необхідно відкрити кран (6) і подавати пару до термостата так, щоб температура води у ньому підвищилася на 50 – 70 ⁰С від початкової величини температури.

Кількість теплоти, що відає пара в процесі конденсації, визначаємо за формулою:

де m –маса сконденсованої пари, кг; i_x - ентальпія вологої насиченої пари, кДж/кг; i_r – ентальпія води після конденсації в ній пари, кДж/кг;

Ентальпія вологої насиченої пари визначається за співвідношенням;

де i' – ентальпія киплячої води; r – прихована теплота пароутворення (таблична величина).

Ентальпія води після конденсації у ній водяної пари визначається з рівняння:

де С_Рв – теплоємність води.

Тепло,що одержала вода після конденсації вологої насиченої паи, визначається з рівняння: