Контрольные вопросы.

1. Что такое энтропия?

А. Внутренняя работа цикла Карно. В. Параметр состояния рабочего тела.

С. Характеристика необратимого термодинамического процесса.

2. Из каких процессов состоит цикл Карно?

А. Из двух изохор и двух изотерм. В. Из двух изотерм и двух адиабат.

С. Из двух изобар и двух адиабат. D. Из двух изобар и двух изохор.

1.4.19. Процесс парообразования и его изображение в р,v-диаграмме.

П

пар называется парообразованием, этот процесс может происходить путём испарения и кипения.

В процессе образования из холодной воды при 0⁰С перегретого пара выделяются три важнейшие стадии:

1. Подогрев холодной воды до температуры кипения t_н.

2. Парообразование.

3. Перегрев пара.

олучение пара в парогенераторах на тепловых электростанциях происходит при постоянном давлении, независимо от назначения котлов. Мы уже знаем, что процесс перехода жидкости в

р

I II К III

р₂ а₃ b₃ с₃ d₃

обл. перегретого пара

р₁ обл. а₂ b₂ обл. с₂ d₂

жидкости насыщенного d₁

р а₁ b₁ пара c₁ х=1

х=0

0 V₀ V^/ V^// V

Рис.20

0 v₀v^/v^//

рения и

Рис. 20.

Рассмотрим процесс парообразования в р,v-диаграмме.

Трём важнейшим стадиям парообразования соответствуют четыре состояния рабочего тела:

1. Холодная вода при температуре 00с ― точки ɑ1, ɑ2, ɑ3.

Рассмотрим процесс парообразования в р,v-диаграмме.

Трём важнейшим стадиям парообразования соответствуют четыре состояния рабочего тела:

1. Холодная вода при температуре 0⁰С ― точки ɑ₁, ɑ₂, ɑ₃.

2. Кипящая вода при температуре кипения (насыщения) t_н ― начало парообразования – точки b₁, b₂, b₃.

3. Сухой насыщенный пар (конец парообразования) ― точки с₁, с₂, с₃.

4. Перегретый пар ― d₁, d₂, d₃.

Характерная кривая I ― это линия, определяющая состояние воды при 0⁰С и различных давлениях.

Характерная линия II ― это линия, определяющая состояние кипящей жидкости при температуре насыщения t_н и соответствующем давлении. Эта линия называется нижней пограничной кривой, где степень сухости равна нулю (х=0).

Характерная кривая III ― это линия, определяющая состояние сухого насыщенного пара при различных давлениях. Эта линия называется верхней пограничной кривой, где степень сухости равна единице (х=1).

Между линиями I и II находится область жидкости (воды), между линиями II и III (пограничными кривыми) находится область влажного насыщенного пара, линия III соответствует точкам сухого насыщенного пара при соответствующих давлениях. Вправо от линии III лежит область перегретого пара.

Нижняя и верхняя пограничные кривые сливаются в точке К, которая называется критической. Критическая точка К определяет критическое состояние воды и водяного пара. Все параметры этой точки называются критическими.

Все параметры жидкости принято обозначать соответствующей буквой с одним штрихом: удельный объём v^/, энтальпия h^/, энтропия s^/ и т.д. Все параметры пара принято обозначать соответствующей буквой с двумя штрихами: удельный объём v^//, энтальпия h^//, энтропия s^// и т.д.

Насыщенный ― это такой пар, который находится в термическом и динамическом равновесии с жидкостью, из которой он образуется. Динамическое равновесие заключается в том, что количество молекул, вылетающих из воды в паровое пространство, равно количеству молекул, конденсирующихся на её поверхности. При увеличении температуры количество молекул, обладающих энергией, достаточной для вылета в паровое пространство, увеличивается. Равновесие восстанавливается за счёт возрастания давления.

Состояние сухого насыщенного пара определяется одним параметром: давлением или температурой насыщения t_н. Состояние влажного насыщенного пара определяется двумя параметрами: давлением и степенью сухости. Состояние перегретого пара также определяется двумя параметрами: давлением и температурой.

Количество тепла, необходимое для превращения воды, нагретой до насыщения при данном давлении в сухой насыщенный пар, называется скрытой теплотой парообразования и обозначается буквой r.