книги / Общая термодинамика

в критической точке. В ней линия насыщения на обеих диаграм­ мах (Т — s и р — v) имеет горизонтальную касательную.

На диаграмме h — s в неоднородной области жидкость — пар изотерма-изобара оказывается прямой, наклоненной к оси 0S, например А'А", В'В", С'С". Это легко объяснить.

Действительно, на всякой изобаре

( i ) , = r = * v

Во всех точках изобары-изотермы температура Т одна и та же, следовательно, tgcp^ тоже один и тот же. Единствен­

Следовательно, температура изобары-изотермы В'В" выше, чем температура Л'Л", и т. д., а так как тангенс угла наклона изобары-изотермы равен абсолютной температуре, то изобары-

длина: Л 7 Г '> В 'В "> С 'С " . Непрерывно уменьшаясь при прибли­ жении к критической точке, длина изобары-изотермы стано­ вится равной нулю в критической точке К-

Из всего сказанного следует, что при приближении к кри­ тической точке К изобара-изотерма становится все более кру­ той; в критической точке изобары-изотермы уже не существует, а изобара и изотерма касаются в этой точке линии насыщения. Тангенс угла наклона общей касательной к оси 0S равен абсолютной критической температуре Тк.

ской точке не параллельна оси абсцисс, а образует с ней

3°. Проследим, пользуясь формулой (16-20), за ветвью пара при понижении температуры от Тк до очень низких значений.

При постепенном убывании температуры, начиная от Тк, с",

оставаясь отрицательной, становится конечной и быстро умень­

шается по абсолютному значению; v" быстро возрастает; ~

уменьшается, следовательно, абсолютное значение отрица­ тельного слагаемого ^ быстро возрастает, начиная от

нуля; сумма 1 + ^ уменьшается, обращается в нуль и

затем становится отрицательной. Соответственно этому изменяется и производная dh,fг : при понижении температуры, начи-

dh"

ная от критической точки, -^ 7 7 - , постепенно падая, становится

равной нулю в наивысшей точке -D, а затем отрицательной; ввиду этого ветвь пара, начиная от точки D, опускается слева

направо.

При температурах низких и близких к абсолютному нулю

v" очень велико, но |с"| тоже очень велико: ( с " < 0 ); Т а ^ очень

dh"

малы; вследствие этого -ds„ -, будучи отрицательной, умень­

шается по абсолютному значению при неуклонном убывании

температуры. Поэтому ветвь пара асимптотически прибли­ жается к оси 0S.

Аналогичным образом может быть объяснена форма ветви жидкости при помощи формулы (16-19).

Наконец, следует отметить, что ветвь жидкости направлена выпуклостью к оси 0S, а вблизи критической точки (выше ее) ветвь пара направлена выпуклостью к оси ОН. Следовательно,

критическая точка является точкой перегиба линии насыщения.

16-7. H — S ДИАГРАММА СИСТЕМЫ ЖИДКОСТЬ — ПАР (продолжение)

1 °. На диаграмме Я — S, за исключением изэнтальп, изэн-

троп и изобар, все другие линии (изохоры, изотермы ...) прелом­ ляются при переходе из области жидкости в неоднородную область жидкость — пар и из последней в область газа. О таком преломлении подробно говорилось при рассмотрении диаграмм

при переходе из области насыщения в область жидкости или газа температура изменяется скачком, между тем это изме­ нение вполне постепенное.

шей наглядности при рассмотрении некоторой группы вопросов. Когда на диаграмме Я — S уже построена линия насыщения,

то очевидно, что каждая изэнтальпа, пересекая ветвь жидкости, пересекает и ветвь пара, что среди всех изэнтальп", имеющих общие точки с линией насыщения, только одна касается этой линии. Точка касания (фиг. .16-24) находится на ветви пара

объема положительна, совершаются изэнтальпический процесс 1 2 и обратимо­

Изобразить эти процессы в координатных системах р — V, Т — S, Я — 5

16-6. В системе жидкость — пар совершается обратимый цикл Карно abcda, в котором ab — верхняя изотерма. Даны: р а , х ^ ; х'ь ' илг” ,гдедг"— степень сухости.

Пользуясь диаграммой Я — 5, определить двумя способами к. п. д. YJA

двигателя, работающего по этому циклу: по графически найденным теплотам Qab и Qcd\ по ta и tc , которые находятся из таблиц насыщенного пара,

Указание. Достаточно сделать"рисунки четырех возможных случаев, когда участок ветви жидкости поднимается слева направо и справа налево,