12. Реальный газ. Парообразование в координатах pv. Теплота парообразования. Степень сухости пара.

Газы, молекулы ктр обладают силами взаимодействия и имеют конечные, хотя и весьма малые, геометр. размеры, наз. реальными газами.

Рассмотрим процесс парообразования при постоянном давлении в координатах р—v (рис. 1.13). Поместим 1 кг воды при температуре О °С в цилиндр с поршнем. Для некоторого значения /; = const это начальное состояние воды изобразится на диаграмме точкой а. При этом его удельный объем v=0,001 м³/кг.

Если подогревать воду при постоянном давлении, то объем ее увеличивается и при температуре, которая со­ответствует состоянию кипения воды, достигает величи­ны, отмеченной на диаграмме точкой Ь. Удельный объем

кипящей воды принято обозначать v'. При дальнейшем подводе теплоты к кипящей воде последняя начнет пре­вращаться в пар, причем давление и температура смеси воды с паром остаются неизменными.

Когда в процессе парообразования последняя части­ца воды превратится в пар, весь объем окажется заполненным паром. Такой пар как бы «насыщает» объем, в котором он находится, и потому называется насыщен­ным паром, а его температура, равная температуре ки­пения, называется температурой насыщения.

На участке b—с пар называется влажным насыщен­ным паром (или просто влажным), так как он состоит из смеси воды и пара. После полного испарения воды (точка с) пар называют сухим насыщенным (или просто сухим).

Влажный пар характеризуется степенью сухости х. Степенью сухости называют массовую долю сухого на­сыщенного пара, находящегося в 1 кг влажного пара. На­пример, в 1 кг пара содержится 0,85 кг сухого насыщен­ного пара и 0,15 кг кипящей воды. Следовательно, сте­пень сухости пара х = 0,85. Величина 1—х называется степенью влажности. Она показывает массовую долю кипящей воды, находящейся в 1 кг влажного пара. Для сухого насыщенного пара х=1.

Теплота парообразования-кол-во тепловой энергии, которое необходимо для испарения 1 кг кипящей воды

In=Qv+r(кдж\кг ) Qv=M*C*t2-t1=420 Vx(объем влажного пара)=V кип воды/ V сух пара r - скрытая теплота парообразования r=2260 кдж\кг при P_атм.

13. Влажный воздух. Его св-ва.

Влажным воз­духом наз. парогазовая смесь, состоящая из су­хого воздуха и водяных паров. Знание его свойств инже­неру-строителю необходимо для понимания и расчета таких технических устройств, как сушилки, системы ото­пления и вентиляции и т. п.

Влажный воздух, содержащий максимальное коли­чество водяного пара при данной температуре, наз. насыщенным. Воздух, в котором не содержится мак­симально возможное приданной t колич. водяного пара, наз. ненасыщенным. Ненасыщен­ный влажный воздух состоит из смеси сухого и перегре­того водяного пара, а насыщенный влажный воздух-из сухого воздуха и насыщенного водяного пара. Водяной пар содержится в воздухе обычно в небольших колич. и в большинстве случаев в перегретом состоянии, поэтому к нему с достаточной для технических расчетов точностью могут быть применены законы идеальных газов. Из ур-ний состояний реального газа наиболее простым явл. ур-ние Ван-дер-Ваальса: (p+a/v2)*(v-b)=RT, где а- коэф., зависящий от сил сцепления; b- величина, учитывающая собственный объем молекул..

Хар-ка: абсолютная влажность—кол-во водяных паров, содеожащихся в 1 м:3 воздуха ( кг\м:3), относительная влажность—отношение плотности насыщенного пара к максимальному насыщенному пару фи=ро н\ро нас*100, давление водяного пара—Фи=Рн\Рнас*100, влагосодержание—кол-во вод паров, в грамме или кг , содерж во влажном возд, сух часть которого= 1 кг d=622*фи0*Pнас\B-фи* Pнас(г\кг), теплосодержание—кол-во тепла, сод во влаж воздухе, сух часть которого = 1 кг Iвв=Iсв+Iп дж

Давление влажного воздуха Рб, согласно закону Дальтона, равно

Рб = Рв + Рп, где Рв, Рп —парциальные давления соответственно сухого воздуха и водяного пара, Па.Парциальное давление р_п можно определить из таб­лиц насыщенного пара по температуре точки росы, т.е. по той температуре, до которой нужно охладить ненасы­щенный воздух при постоянном влагосодержании, чтобы он стал насыщенным. Таким образом, если охлаждать ненасыщенный воздух с температурой t, то при некото­рой температуре t _п < t _в он станет насыщенным. Эта тем­пература и является температурой точки росы.

14. I-d диаграмма влажного воздуха. Изучение процессов обработки воздуха.