ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамические диаграммы и таблицы из "Техническая термодинамика " Термодинамический анализ различных процессов изменения состояния тел требует знания свойств этих тел. [c.129] Термодинамические свойства наиболее важных в техническом отношении рабочих тел в настоящее время достаточно полно изучены. На основе точных опытов для ряда важнейших веществ, таких, как вода, углекислота, аммиак и др., составлены специальные таблицы, содержащие в систематизированном виде данные о термодинамических свойствах этих веществ. [c.129] Для целей термодинамического анализа, кроме таблиц, необходимы также термодинамические диаграммы, при помощи которых особенно удобно производить анализ всевозможных процессов и циклов. Наиболее употребительными являются T—s, i—s и i—T диаграммы. [c.129] Параметр х наряду с термическими параметрами может являться характеристикой состояния системы, состоящей из двух равновесно со существующих фаз. [c.130] Пограничная кривая, а также изобары, изохоры и изоэнтальпы наносятся (как на этой, так и на других диаграммах) на основании обработки экспериментальных данных, а в некоторых случаях — исходя из теоретических соображений. [c.130] Общий вид T—S диаграммы показан на рис. 4-15. Здесь Ak представляет собой пограничную кривую между жидкой и паровой фазами точка k этой кривой есть критическая точка. [c.130] В технической термодинамике обычно ограничиваются рассмотрением лишь той части диаграммы, которая относится к газообразным и жидким состояниям вещества. [c.130] В области двухфазного состояния вещества изобары совпадают с изотермами, т. е. являются горизонтальными прямыми. В критической точке dTJdsK = 0, т. е. критическая точка k является точкой максимума пограничной кривой. [c.131] В области жидкости изобары также имеют вид восходящих кривых, очень близко примыкающих к левой пограничной кривой. Для веществ, у которых в некоторой области пронзводная (dvIdT)р 0 (например, Н2О), они, так же как в Т—5 диаграмме, на плоскости i—s пересекаются в точках наибольшей плотности (у воды — около точки =4°С). [c.132] Крайняя нижняя изобара р = ртр своим прямолинейным участком разграничивает области равновесных двухфазных состояний насыщенный пар — жидкость и твердое тело — насыщенный пар. В случае, когда за точку начала отсчета энтальпии и энтропии принимают состояние тройной точки ( ак, например, для Н2О), эта зобара проходит через начало координат. [c.132] На рис. 4-18 показана t—s диаграмма для воды. [c.132] Изотермы в области газообразного состояния веществ представляют собой кривые, имеющие вблизи кривой насыщения положительный угловой коэффициент и обращенные выпуклостью вверх. Чем больше температура Т, тем выше располагается соответствующая изотерма. В области двухфазного состояния вещества изотермы совпадают с изобарами и представляют собой прямые линии с положительным угловым коэффициентом, равным Т. [c.132] Длина прямолинейного участка изотерм уменьшается с ростом Т и при Т=Тк обращается в точку. В критической точке производная dijdsi( равна Тк, т. е. имеет положительное значение из этого следует, что критическая точка лежит на восходящей части пограничной кривой, как это и показано на рис. 4-17 и 4-18. [c.133] При помощи i—s диаграммы легко могут быть определены количество тепла q, полученное 1 кг тела при изобарическом процессе, равное согласно 2-7 разности удельных энтальпий в конечном и начальном состояниях, а также удельная полезная внешняя работа адиабатического процесса, равная убыли энтальпии. [c.133] Так как циклы многих тепловых двигателей содержат изобарические участки, а ряд двигателей (турбины, реактивные двигатели) основывается на использовании энергии адиабатического потока газа или пара, то i—5 диаграмма находит применение для расчета рабочих циклов этих двигателей. Особенно удобно рассчитывать с помощью этой диаграммы циклы с изобарическим подводом и отводом тепла. [c.133] Преимущество i—s диаграммы состоит еще и в том, что линия изобарического процесса на этой диаграмме изображается одинаковым образом для всех веществ поскольку dijds) р = Т], т. е. не зависит от физических свойств вещества. Так, например, обратимый изобарический подвод тепла изображается одной и той же линией независимо от того, относится ли эта линия к теплоотдатчику или к рабочему веществу. [c.133] Эта диаграмма менее распространена, чем Т—s и i—s диаграммы, но все же применяется довольно часто при расчетах. По оси абсцисс (рис. 4-19) откладываются значения температуры Г, а по оси ординат — значения удельной энтальпии i и, кроме того, наносятся сетка изобар, а также пограничная кривая и линии постоянного паро-содержания. [c.133] Количество тепла др, полученное 1 кг тела при изобарическом процессе 1—2, равное г г—й, измеряется на i—T диаграмме длиной перпендикуляра, опущенного из точки 2 данной изобары на параллельную оси прямую, проходящую через точку 1. В простоте графического определения теплоты изобарического процесса и заключается основное преимущество i—T диаграммы. [c.134] Вернуться к основной статье