ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы НАСЫЩЕННЫЕ, ВЛАЖНЫЕ И ПЕРЕГРЕТЫЕ ПАРЫ 7- 1. Испарение и конденсация. Физические процессы при испарении из "Техническая термодинамика Издание 3 " Смесь из нескольких газообразных (а также жидких) тел может быть получена одним из следующих способов а) смешением в объеме б) смешением в. потоке в), смешением путем заполнения объема потоком. [c.122] К любому случаю адиабатического смешения применимы уравнения (2-8) и (2-9), выражающие собой первое начало термодинамики. [c.123] Давление, внутренняя энергия, энтальпия и энтропия газовой смеси могут рассчитываться по общим формулам (6-45), (6-46), (6-47), (6-48). [c.123] Вследствие необратимого характера. адиабатического смешения энтропия смеси, а следовательно, и энтропия всей системы (состоящей из смеси и окружающей среды) увеличиваются на А5. [c.123] Согласно уравнению (3-21) при этом имеет место потеря полезной работы, равная Т АЗ, где Т — температура окружающей среды. Если смешение происходит без совершения полезной внешней работы (т. е. I то величина 7 А5 будет представлять потерю располагаемой полезной внешней работы или работоспособности. [c.123] Точка Мо, изображающая на Т-8-диаграмме состояние смеси, есть в рассматриваемом случае точка пересечения изоэнтальпы / = и изоэнтропы 5 = (рис. 6-14). [c.123] Если требуется разделить смесь, т. е. выделить чистые компоненты и привести их к начальному состоянию, в которых они находились перед смешением, то для этого необходимо затратить внешнюю работу Е численно равную потере полезной работы Г А5 при смешении. [c.123] Давление смеси может быть найдено с помощью уравнения (6-45), а в случае идеальных газов с помощью уравнения (6-5) и (6-6). [c.124] Уравнение (6-55) полностью определяет состояние смеси, если давление р на выходе из камеры смешения задано. [c.124] В том случае, когда смешиваются два потока одного и того же вещества, но с различными начальными параметрами, задача отыскания состояния смеси может быть весьма просто решена при помощи /- -диаграммы данного вещества. При смешении двух потоков одного и того же вещества диффузия отсутствует, и поэтому процесс смешения в предельном случае может быть обратимым. Для обратимого смешения ё ]+ 252=5, что вместе с (6-55). приводит к уравнению (6-67). [c.125] На рис. 6-17 точка 1 изображает состояние первого компонента, а точка 2 — состояние второго компонента перед смешением. Тогда в соответствии с уравнением (6-57) состояние смеси при обратимом смешении изображается точкой М, лежащей на прямой 1—2. [c.125] С молекулярной точки зрения переход от жидкости к пару состоит в испарении жидкости, т. е. в вылете некоторой доли находящихся в тепловом движении молекул вещества за пределы жидкой фазы. [c.126] Процесс интенсивного. парообразования, происходящий во всем объеме жидкости, с образованием большого числа паровых пузырьков называется кипением жидкости. При равновесном процессе кипения температура жидкости и давление, под которым она находится, должны удовлетворять УСЛОВ.ИЮ (4-7) для поддержания постоянной температуры к жидкости должно подводиться тепло в количестве, равном теплоте испарения.. [c.127] Температурой кипения 4 жидкости при данном внешнем давлении называют температуру, при которой давление насыщенного пара жидкости (над, плоской поверхностью ее) равно внешнему д а в л е н и ю. [c.127] Обычно во всех жидкостях содержатся в растворенном состоянии воздух и другие газы такие жидкости закипают, как только температура их лри нагревании достигнет температуры кипения. [c.127] В тех случаях,. когда жидкость не содержит растворенных газов, кипение жидкости начинается при несколько, большей температуре, чем та, которая соответствует равенству давления насыщенных паров и внешнего давления,, т. е. ж.идкость К моменту начала кипения оказывается перегретой. Явление перегрева Кипящей жидкости имеет-следующее объяснение. Внутри образовавшегося в жидкости парового пузырька давление насыщенного пара из-за действ.ия на поверхности пузырька сил поверхностного натяжения будет меньше давления насыщенного пара над плоской поверхностью при той же тем.пературе. [c.127] Так как давление насыщенного пара есть возрастающая функция температуры, то для того, чтобы давление насыщенного пара в пузырьке достигло необходимой величины, температура жидкости у нагреваемых стенок сосуда, на которых образуются паровые пузырьки, должна повыситься по сравнению с температурой кипения (при данном внешнем давлении) на некоторую положительную величину Ы такую, при которой удовлетворялось бы уравнение (7-1). [c.128] Положительную величину А1, равную разности температуры 1, при которой начинается кипение жидкости при данном внешнем давлении, и температуры 8, при которой давление насыщенных паров жидкости равно внешнему давлению, называют степенью п е р е г.р е в а жидкости при кипении. Перегрев жидкости является необходимым условием кипения без перегрева возникновение паровых пузырьков в чистой жидкости невозможно. [c.128] При наличии в жидкости растворенного воздуха или других газов испарение происходит в воздушные пузырьки, вследствие чего действие сил поверхностного натяжения оказывается скомпенсированным и не сказывается на кипении, в частности, не приводит к заметному перегреву жидкости. [c.128] Вернуться к основной статье