Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады
Су буының күй өзгерістерінің термодинамикалық процестері
жүктеу/скачать 1,72 Mb.
|
Классикалы (феноменологиялы ) термодинамикада энергияны р т р
Су буының күй өзгерістерінің термодинамикалық процестеріИзохоралық процесс. Изохоралық процесте, ылғалды буға жылуды келтіргенде оның қысымы мен температурасы артады. Құрғақтық дәрежесі, v const кезінде, температураның төмендеуімен кеми де, арта да алады. Изохоралық процесте сыртқы жұмыс нөлге тең. Келтірілген меншікті жылу мөлшері жұмысшы дененің меншікті ішкі энергиясын өзгертуге шығындалады: u2 u1 i2 i1 v( p2 p1 ) (259) Ылғалды будың құрғақтық дәрежесін келесі теңдеумен анықтауға болады vx (1 x)v'v" , осыдан х = (vx v') /(v"v') (260) рv-диаграммада изохоралық процесс ордината осіне паралель түзумен кескінделеді (14 сурет, а), Ts-диаграммада процесс қисық сызықпен кескінделеді (14 сурет, б). Ылғалды бу аймағында изохора дөңестігімен жоғары бағытталған, ал аса қызған бу аймағында — төмен. is-диаграммада изохора дөңесімен төмен бағытталған қисықпен көрсетіледі (14 сурет, в).
14 сурет. а – рv-диаграмма; б – Ts-диаграмма; в – is-диаграмма. Изобаралық процесс. рv-диаграммада изобаралық процесс көлденең түзу кесіндісімен кескінделеді, ол ылғалды бу аймағында бірмезгілде изотермиялық процесті де көрсетеді. Ts-диаграммада ылғалды бу аймағында изобара түзу көлденең сызықпен, ал аса қыздырылған бу аймағында дөңес жағы төменге қараған қисықпен кескінделеді. Есептеу үшін қажетті барлық шамалардың мәні қаныққан және аса қыздырылған бу кестелерінен алынады. Будың ішкі энергиясының өзгерісі u u2 u1 i2 i1 p(v2 v1 ) тең. Сыртқы жұмыс мына теңдеумен анықталады: l p(v2 v1 ) q u ; келтірілген жылу мөлшері q i2 i1 . Ылғалды бу энтальпиясының теңдеуі: i2 i'2 r2 x2 , (261) Изотермиялық процесс. is-диаграммада ылғалды бу аймағындағы изотерма изобарамен дәл келеді және түзу ылдилы сызық болады. Аса қыздырылған бу аймағында изотерма дөңес жағы жоғары қараған қисықпен кескінделеді. рv-диаграммада ылғалды бу аймағындағы изотермиялық процесс көлденең қисықпен көрсетіледі. Қаныққан бу үшін бұл процесс изобаралық процеспен дәл келеді. Аса қызу аймағында бу қысымы төмендейді, ал процесс дөңес жағы абцисса өсіне қарайтын қисықпен кескінделеді. Ts-диаграммада изотермиялық процесс көлденең кесіндімен көрсетіледі. Су буының меншікті ішкі энергиясы идеал газдың ішкі энергиясымен салыстырғанда, потенциалдық құрамалардың өзгерісі әсерінен өзгереді, сондықтан T = соnst кезінде u u2 u1 (i2 p2v2 ) (i1 p1v1 ) тең. Процеске келтірілген жылу мөлшері q T (s2 s1 ) . Сыртқы жұмыс термодинамиканың бірінші заңымен анықталады: l q u . Адиабаттық процесс. Бұл процесс жылуды келтірусіз және әкетусіз жүреді, қайтымды процесс кезінде жұмысшы дененің энтропиясы тұрақты шама болып қалады: s const . Сондықтан is- және Ts-диаграммаларда адиабата тік түзулермен кескінделеді. Адиабаттық кеңею кезінде будың қысымы мен температурасы төмендейді, аса қызған бу құрғаққа өтеді, содан соң ылғалды буға айналады. Егер бастапқы күйдің параметрлері және соңғы күйдің бір параметрі белгілі болса, энтропияның тұрақтылығы шартынан будың соңғы параметрлерін анықтау мүмкіндігі туады. Адиабаттық процесс кезінде жүретін жұмыс l u1 u2 (i1 p1v1 ) (i2 p2v2 ) тең, ал меншікті ішкі энергияның өзгерісі мына теңдеумен анықталады u (i2 p2v2 ) (i1 p1v1 ) . жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|