20. Насыщенный пар. Сухой насыщенный пар. Влажный насыщенный пар. Степень сухости пара. Степень влажности пара. Перегретый пар.

Пар, находящийся в соприкосновении с водой имеющий одинаковую с ней температуру, равную температуре кипения при данном давлении, называется насыщенным паром. Насыщенный пар может быть влажным и сухим. Влажным насыщенным паром называется насыщенный пар, содержащий мельчайшие частицы воды, т. е. представляющий собой смесь пара и воды. Сухим насыщенным паром называется насыщенный пар, полностью освобожденный от примесей воды. Перегретым называется пар, имеющий более высокую температуру, чем насыщенный пар того же давления.

Перегретый пар имеет температуру выше температуры насыщенного пара при данном давлении, полученного из сухого насыщенного пара в результате теплоподвода.

Для характеристики пара используют:

Степень сухости (х) – доля массы сухого насыщенного пара в 1 кг влажного пара.

Степень влажности (1-х) – для массы жидкости в 1 кг влажного пара.

Степень сухости – равна отношению массы сухого пара входящего в состав влажного пара к суммарной массе влажного пара.

PV-диаграмма водяного пара:

21. Процесс парообразования на 𝑝𝑉 − диаграмме. Тройная и критическая точки.

На рисунке изображен процесс парообразования 1 кг воды в pv-координатах при р = const для водяного пара. Кривой I соответст­вует вода при 0°С, кривой II - вода при температуре кипения (или температуре насыщения) и кривая III- сухой насыщенный пар.

Кривую II называют нижней пограничной кривой, кривую III - верхней пограничной кривой, а точку К, разделяющую обе по­граничные кривые, называют критической.

Кривые I, II, III делят всю диаграмму на три части:

область между кривыми I и II - жидкость, область между кривыми II и III - смесь кипящей жидкости и па­ра, т.е. влажный насыщенный пар и область правее кривой III - перегретый пар.

Критическая точка К характеризует критическое состояние при котором исчезает различие в свойствах пара и жидкости. Критическая температура является наивысшей температурой жидкости и ее насыщенного пара. При температурах выше критической возможно существование только перегретого пара.

Критическая точка является конечной точкой фазового перехода жидкость – пар, начинающегося в тройной точке. Выше критической точки существование вещества в двухфазном состоянии невозможно. Никаким давлением нельзя перевести газ в жидкое состояние при температурах выше критической.

22. 𝑇𝑠 − диаграмма водяного пара.

Область I – газообразное состояние (перегретый пар, обладающий свойствами реального газа);

Область II – равновесное состояние воды и насыщенного водяного пара (двухфазное состояние). Область II также называют областью парообразования;

Область III – жидкое состояние (вода). Область III ограничена изотермой ЕК;

Область IV – равновесное состояние твердой и жидкой фаз;

Область V – твердое состояние.

Области III, II и I разделены пограничными линиями AK (левая линия) и KD (правая линия). Общая точка K для пограничных линий AK и KD обладает особыми свойствами и называется критической точкой. Эта точка имеет параметры p_кр, v_кри Т_кр, при которых кипящая вода переходит в перегретый пар, минуя двухфазную область. Следовательно, вода не может существовать при температурах выше Т_кр.

Критическая точка К имеет параметры:

23. ℎ, 𝑠 − диаграмма водяного пара.

На is-диаграмме изображены термодинамические процессы:

Изобарный процесс (p = const) — изобары,

Изотермический процесс (t = const) —изотермы,

Изохорный процесс (v = const) —изохоры.