7 Расчет основных процессов водяного пара

В общем случае расчет процессов водяного пара состоит в.определении параметров пара в начальном и конечном состояниях и вычислении подводимого тепла, изменения внутренней энергии и работы изменения объема, связанных уравнением первого закона термодинамики

.

И зохорный процесс в рυ – диаграмме изображается вертикальной прямой 1-2 (рис. 7.13). В этом процессе l=0, поэтому для него

.

Окончательное кличество теплоты определяется: . (7.11)

В is – диаграмме (рис. 7.14) график этого процесса изображается линией 1-2. Начальная точка 1 находится на пересечении изобары р₁ и линии постоянной степени сухостих1, а конечная точка 2– на

Изобарный процесс в диаграмме изображается горизонтальной прямой (рис. 7.15). Для этого процесса, используя формулы (4.6) и (4.10), получаем

Рисунок 7.15

. (7.12)

В

Рисунок 7.16

is – диаграмме (рис. 7.16) график этого процесса изображается линией 1-2, у которой начальная точка 1 находится на пересечении изобары процесса с линией постоянной степени сухости х₁, а конечная точка 2 – на пересечении той же изобары с изотермой t₂. Изотермический процесс в – диаграмме изображается ломаной линией, (рис.7.17).

Теплоту этого процесса удобно определять по формуле

.

В отличие от идеальных газов у водяного пара изотермический процесс сопровождается изменением внутренней энергии, которое составляет

Рисунок 7.17

. (7.13)

В соответствии с этим работа изменения объема может быть определена по формуле

. (7.14)

Адиабатный процесс в – диаграмме изображается плавной кривой, более крутой, чем верхняя пограничная кривая (рис.7.19).

В этом процессе q=0, поэтому

(7.15)

В

Рисунок 7.19

is – диаграмме (рис. 7.20) график этого процесса имеет вид вертикальной прямой 1-2. начальная точка этого процесса 1 находится на пересечении изобары р₁ с изотермой t₁, а конечная точка 2 – на пересечении изобары р₂ с линией постоянной степени сухости х₂.

8. Основные определения

Воздух, не содержащий водяного пара, называется сухим; если же в его состав входит водяной пар, то воздух называется влажным. Таким образом, влажный воздух можно рассматривать как смесь сухого воздуха и водяного пара.

Дальше будет показано, что водяной пар, содержащийся во влажном воздухе, можно рассматривать как идеальный газ. Поэтому к влажному воздуху можно применить закон Дальтона,

, (8.1)

где р_в и р_п – парциальные давления сухого воздуха и водяного пара в смеси.

Содержание водяного пара во влажном воздухе может быть .различным и характеризуется количеством пара в килограммах, приходящимся на 1 м³ влажного воздуха. Эта величина называется абсолютной влажностью воздуха.

Следовательно, абсолютная влажность воздуха численно равна плотности содержащегося в нем водяного пара ρ при парциальном давлении его в воздухе р_п и температуре воздуха t.

Влажный воздух в таком состоянии, когда содержащийся в нем пар перегрет; называется ненасыщенным

влажный воздух будет представлять собой смесь сухого воздуха и сухого насыщенного пара. Такой воздух называется насыщенным.