8.5 Су мен су буының энтропиясы
Қайтымды процестер үшін энтропияның өзгерісінің негізгі теңдеуі
ds dq / T , су үшін
dq cpж dT
және
ds cpж dT / T .
Ауыспалы қысым кезіндегі судың изобаралық меншікті жылусыйымдылығын алғашқы жуықтауда тұрақты шама деп есептеуге болады, ол с рж=4,19 кДж/(кг-град). Сондықтан, соңғы теңдеуді 273,16 К-нен судың қайнау температурасына дейінгі шекте интегралдап және судың меншікті энтропиясы 273,16 К температурада және барлық қысымда нөлге жуық деп есептеп, қайнау температурасы кезіндегі меншікті энтропияны анықтау үшін жуықтама теңдеуді аламыз
Tн Тн
s'
dq / T
273,16
сржdT / T cрж ln Tн / 273,16
273,16
(249)
Изобаралық процестегі су энтропиясының өзгерісі графикалық Тs- диаграммада s' кесіндісімен ( АВ процесінде ) көрсетіледі (18 сурет). АВ процесі
қисығының астындағы аудан кейбір масштабта, аздаған ұйғарындымен, қайнаған судың энтальпиясын i' анықтайды.
|
Суды қайнау температурасына дейін қыздырғаннан соң, тұрақты қысым мен өзгеріссіз температура Tî çã бі түзілу процесі басталады. Бу түзілу кезінде келтірілген және r тең жылу мөлшері, графикалық түрде ВС(s " – s')Тп = r қисығы астындағы ауданмен анықталады. Құрғақ будың энтропиясы s'' келесі теңдеумен анықталады:
|
18 сурет. Изобаралық про- цестегі су энтропиясы- ның өзгерісі
|
s"s' r / Tп немесе s" s'r / Tн (250)
С нүктесі бу түзілудің аяқталуын немесе құрғақ қаныққан бу күйін кескіндейді. Егер булану
|
соңында құрғақтық дәрежесі х болатын ылғалды бу алынса, мысалы М нүктесі,
онда келтірілген жылу мөлшері аз ауданмен
(sx s')Tн rx
анықталады.
Ылғалды бу энтропиясын sх келесі теңдеумен табамыз:
sx s' rx / Tн
немесе
sx s'rx / Tн
(251)
Берілген қысымдағы ылғалды бу құрғақтығының дәрежесін мына қатынастан х=ВМ/ВС=(sх — s')/(s" — s') табуға болады. Бу қыздыру процесіндегі Тн-дан Т-ға дейінгі энтропияның өзгерісі мына теңдеуден алынады
T Т
s s" dq / T di / T
(252)
Tн Тн
мұндағы s – аса қыздырылған будың энтропиясы;
Т – аса қыздырылған будың температурасы; dq – аса қыздыру жылуы;
di – аса қыздыру процесіндегі меншікті энтальпияның элементарлық өзгерісі.
Аса қыздыру процесіндегі энтропияның өзгерісі графикада СD
қисығымен кескінделеді. СD қисығы астындағы аудан будың аса қызу жылуын
көрсетеді i i". Аса қыздырылған будың энтропиясын теңдеуден табуға болады
Т
s s' r / Tн di / T
Тн
(253)
Тәжірибе жүзінде судың, құрғақ және аса қыздырылған будың энтропиясын су буының кестелерінен алуға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |