Основные термодинамические процессы водяного пара

Изохорный процесс (рис. 4.9). Из диаграммы на рисунке видно, что нагреванием при постоянном объеме влажный пар можно перевести в сухой насыщенный и перегретый. Охлаждением его можно сконденсировать, но не до конца, так как при каком угодно низком давлении над жидкостью всегда находится некоторое количество насыщенного пара. Это означает, что изохора не пересекает нижнюю пограничную кривую.

Изменение внутренней энергии водяного пара при v = const

Данная формула справедлива и для всех без исключения остальных термодинамических процессов.

В изохорном процессе работа l = 0, поэтому подведенная теплота расходуется (в соответствии с первым законом термодинамики) на увеличение внутренней энергии пара:

q=u₂-u₁

Изобарный процесс (рис. 4.10). При подводе теплоты к влажному насыщенному пару его степень сухости увеличивается и он (при постоянной температуре) переходит в сухой, а при дальнейшем подводе теплоты — в перегретый пар (температура пара при этом растет). При отводе теплоты влажный пар конденсируется при T_s = const.

Полученная в процессе теплота равна разности энтальпий:

q = h₂-h₁.

Работа процесса подсчитывается по формуле

l = p(v₂-v₁).

Изотермический процесс (рис. 4.11). Внутренняя энергия водяного пара в процессе Т = const не остается постоянной (как у идеального газа), так как изменяется ее потенциальная составляющая. Величина находится по формуле для изохорного процесса

Количество полученной в изотермическом процессе теплоты равно

q = T(s₂ — s₁).

Работа расширения определяется из первого закона термодинамики:

l = q —

Адиабатный процесс (рис. 4.12). При адиабатном расширении давление и температура пара уменьшаются и перегретый пар становится сначала сухим, а затем влажным. Работа адиабатного процесса определяется выражением

Дата добавления: 2015-04-24