Энтальпия сухого насыщенного пара

В соответствии с общим определением энтальпии для удельной энтальпии СНП можно записать:

i” = U” + PV”

Как известно из общей термодинамики, в изобарных процессах изменение энтальпии равно количеству теплоты процесса:

I₂ – I₁ = Q_p .

Откуда для нашего случая:

i

i” = i’ + r

” – i’ = r  .

Энтропия сухого насыщенного пара

Изменение удельной энтропии в процессе парообразования (C’C”) равно:

ΔS = S” – S’  S” = S’ + ΔS,

ΔS_С’C” =  ΔS_C’C”=  S” = S’ + ,

S” = 4,19ln +

, [кДж/ (К ∙ кг)]

3. Влажный насыщенный пар

Состояние кипящей жидкости и сухого насыщенного пара характеризуется всего одним параметром (Рнас или t_нас), т.к. Рнас и t_нас связаны между собой уравнением Клапейрона – Клаузиуса

которому соответствует линия АК на Р-Т диаграмме (рис. 3).

Для того чтобы определить состояние влажного насыщенного пара, нужно знать 2 параметра, а именно: Рнас (или t_нас) и СТЕПЕНЬ СУХОСТИ (х).

Напомним, что СТЕПЕНЬ СУХОСТИ (х) – это массовая доля сухого насыщенного пара во влажном насыщенном паре, т.е. количество килограммов сухого насыщенного пара в 1кг влажного насыщенного пара.

СТЕПЕНЬ ВЛАЖНОСТИ (у) – это массовая доля кипящей жидкости во влажном насыщенном паре, т.е. количество килограммов кипящей жидкости в 1кг влажного насыщенного пара:

Удельный объем влажного насыщенного пара

Удельный объем влажного насыщенного пара (Vx) зависит от степени сухости:

Vx = (1 – x) ·V’ + xV”

.

Если x>0.8 , то для практических расчетов принимают

Vx ≈ xV”.

Так как количество теплоты, которое требуется для перевода 1 кг кипящей жидкости (x=0) в сухой насыщенный пар (х=1) равно r, то количество теплоты, необходимое для перевода 1 кг кипящей жидкости во влажный насыщенный пар со степенью сухости Х определится по формуле:

q_x = rx

.

Удельная внутренняя энергия влажного насыщенного пара

Первое начало термодинамики, записанное для процесса парообразования ( ), имеет вид

rx = (Ux – U’) + P(Vx –V’),

откуда удельная внутренняя энергия влажного насыщенного пара определится по следующей формуле

U_х = rx +U’ – P (Vx – V’)

,

у

Ux = (1 – x) ·U’ + xU”

дельная внутренняя энергия может быть также определена по формуле, аналогичной формуле для V_x:

,

Т

q_x = i_x – i’

еплота, подведенная на участке :

Удельная энтальпия влажного насыщенного пара

Исходя из общей формулы для теплоты в изобарном процессе:

Qp = I₂ – I₁ ,

теплота, затрачиваемая на превращение 1 кг кипящей жидкости во влажный насыщенный пар со степенью сухости Х, определяется по аналогичной зависимости:

,

Из последней формулы выразим удельную энтальпию влажного насыщенного пара:

i_x = rx + i’

,