Материал: Термодинамика. Методичка
Построить графическую зависимость теплоты парообразования от температуры насыщения r f (tн ). Для этого отло-
жить экспериментальные значения ri , рассчитанные при tн* , на диаграмме r f (tн ), выбрав масштабы по осям:
ордината r= 100 кДж/кг → 1 см; абсцисса t = 5оС → 1 см.
при этом использовать результаты, полученные другими участниками своей бригады. Объяснить полученную зависимость, пользуясь Ts - диаграммой водяного пара (рис.2).
5. По уравнениям (2) и (1) рассчитать значение внешней1 и внутренней 2 теплот парообразования при температуре tн .
6. Рассчитать степень сухости х влажного насыщенного пара при температуре tн исследованной двухфазной системы:
х vx 
v", где vx = 0,00326 м3/кг в соответствии с выражением
(5).
7. Вычислить энтальпию влажного насыщенного пара: hx h r х, кДж/кг,
где h энтальпия жидкости на линии насыщения при температуре tн (Приложение).
8. Определить внутреннюю энергию влажного насыщенного пара при температуре tн :
ux hx pн vx , кДж/кг.
9. Рассчитать энтропию влажного насыщенного пара при температуре tн :
sx s r x
Tн* , кДж/(кг К),
где s энтропия жидкости на линии насыщения при температуре tн (Приложение).
10. Изобразить на pv- и Ts-диаграммах (без соблюдения масштаба) исследованный изохорный процесс.
58
11. Сравнить полученную в опыте величину теплоты парообразования r со справочными данными rтабл. (приложение):
r rтабл. r 100%. rтабл.
Величина δr характеризует качество проведенных измерений и обработки опытных данных.
Контрольные вопросы
1.pv- и Ts-диаграммы водяного пара.
2.Процессы фазового перехода на pv- и Ts-диаграммах.
3.Области состояния водяного пара. Кипящая жид-
кость, влажный насыщенный, сухой насыщенный и перегретый пар. Степ
4.Понятия о температуре и давлении насыщения. Кривая насыщения.
5.Методика определения и физический смысл r, 1,
2 , x, hx , ux , sx .
6.Понятие о термических и калорических параметрах.
7.Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Достоинства этого уравнения и их использование для определения теплоты парообразования.
8.Схема экспериментальной установки и методика проведения эксперимента.
9.Источники погрешностей измерения. Виды погрешностей. Методика расчета.
59
Приложение Параметры насыщенного водяного пара
tн , С |
v’, м3/кг |
v“,м3/кг |
h’, кДж/кг |
S’, кДж/кг К |
r, кДж/кг |
250 |
0,001251 |
0,05005 |
1086,1 |
2,7034 |
1715,0 |
255 |
0,001263 |
0,04591 |
1110,2 |
2,8394 |
1689,0 |
260 |
0,001275 |
0,04215 |
1135,0 |
2,8851 |
1661,0 |
265 |
0,001289 |
0,03872 |
1160,2 |
2,9307 |
1634,0 |
270 |
0,001302 |
0,03560 |
1185,3 |
2,9764 |
1605,0 |
275 |
0,001317 |
0,03274 |
1210,7 |
3,0223 |
1574,2 |
280 |
0,001332 |
0,03013 |
1236,8 |
3,0685 |
1542,9 |
285 |
0,001348 |
0,02774 |
1263,1 |
3,1146 |
1510,2 |
290 |
0,001365 |
0,02533 |
1290,0 |
3,1611 |
1476,3 |
295 |
0,001384 |
0,02351 |
1317,2 |
3,2079 |
1441,0 |
300 |
0,001404 |
0,02164 |
1344,8 |
3,2548 |
1404,2 |
305 |
0,001425 |
0,01992 |
1373,1 |
3,3026 |
1365,6 |
310 |
0,001447 |
0,01831 |
1402,2 |
3,3507 |
1325,2 |
315 |
0,001472 |
0,011683 |
1431,7 |
3,3996 |
1282,3 |
320 |
0,001499 |
0,01545 |
1462,0 |
3,4495 |
1237,8 |
325 |
0,001529 |
0,01417 |
1493,6 |
3,5002 |
1190,3 |
330 |
0,001562 |
0,01297 |
1626,1 |
3,5522 |
1139,6 |
335 |
0,001599 |
0,01184 |
1559,8 |
3,6056 |
1085,7 |
340 |
0,001639 |
0,01078 |
1594,8 |
3,6605 |
1027,0 |
345 |
0,001689 |
0,00977 |
1639,0 |
3,7184 |
963,5 |
350 |
0,001741 |
0,00880 |
1671,0 |
3,7786 |
893,5 |
355 |
0,001807 |
0,00787 |
1714,0 |
3,8439 |
813,0 |
360 |
0,001894 |
0,00694 |
1762,0 |
3,9162 |
719,3 |
tкр = 374,15 оС, ркр =22,129 МПа, vкр =0,00326 м3/кг.
При критических параметрах r =0.
60
Библиографический список.
1.Теплофизические свойства теплоносителей и рабочих тел энерготехнологических процессов и установок. Метод. указания/ Казан. гос. технол. ун-т; Сост.: В.А.Аляев и др. Казань, 2000. 62 с.
2.Лабораторный практикум по термодинамике и теплопередаче. Учеб. пособие для энергомашиностроит. спец. вузов /В.Н.Афанасьев и др./ Под ред. В.И.Крутова,
Е.В.Шишова. М.: Высш. шк., 1988. 216 с.
3.Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Гумерова Г.И. Суб- и сверхкритические флюиды в процессе переработки полимеров. –Казань: «ФЭН», 2007. 336 с.
4.Техническая термодинамика: Учеб. для энергомашиностроит. спец. вузов /В.И.Крутов, С.А.Исаев, И.А.Кожинов и др./ Под ред. В.И.Крутова.– М. Высш.
шк.., 1991. – 384 с.
5.Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб. пособие для вузов.– М. Аз-book, 2008.- 468 с.
61