ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамика влажного пара из "Основы теории влажнопаровых турбин " Основные предпосылки классической термодинамики влажного пара параметры в потоке изменяются квазистатически, жидкость находится в мелкодисперсном состоянии и непрерывно распределена среди газообразной фазы, скорости обеих фаз совпадают по величине и направлению. Термодинамические задачи обычно решаются в плане одномерной схемы. [c.13] Феноменологическая термодинамика развивалась на базе двух основных начал и третьей теоремы термодинамики. Использование этого метода не требует рассмотрения молекулярного строения тел и внутреннего механизма изучаемых явлений. Другими словами, рассматриваются макроскопические состояния среды, т. е. состояния в целом. [c.13] Термодинамика ограничивается рассмотрением равновесных состояний систем, а также процессов, протекающих в условиях, мало отличающихся от мгновенных состояний равновесия. Изучению таких процессов, в том числе и метастабильных, посвящена настоящая глава. [c.13] Влажный пар — двухфазная среда, состоящая из газообразной (паровой) и жидкой фаз одного вещества. В этой среде возможны фазовые переходы первого рода. Они сопровождаются выделением или поглощением тепла (теплота фазового превращения). Равновесное сосуществование газообразной и жидкой фаз, способных превращаться одна в другую, называется фазовым равновесием. [c.13] Таким образом, доказывается справедливость уравнения (1.2) для состояния равновесия двухфазной среды. [c.15] например, химический потенциал жидкой фазы меньше химического потенциала пара (ф С ф )- Тогда происходит конденсация dm 0). Наоборот, при ф ф жидкая фаза переходит в газообразную dm 0). [c.15] Из уравнения (1.2) следует, что в состоянии равновесия Двухфазной системы температура и давление пара не являются независимыми параметрами. Они связаны между собой уравнением фазового равновесия р = р Т). При фазовом равновесии и отсутствии капиллярных сил температура пара Т равна — температуре насыщения. Этой температуре в указанных условиях соответствует определенное давление насыщения р . [c.15] Эта формула определяет зависимость равновесного давления обеих фаз от температуры. [c.16] Для водяного пара в области температур от О до 150° С можно принять а 3,192-10 дж кг и 2,510-10 дж/кг-град. [c.16] Для плоской поверхности раздела между фазами давление и температура водяного насыщенного пара, а также другие его параметры даются в,таблицах [12]. [c.16] Выше были рассмотрены условия равновесия двухфазной системы без учета капиллярных сил. Механическое равновесие сводилось к требованию равенства давлений фаз. Это возможно только при плоской поверхности раздела между фазами. [c.18] Капиллярные силы. Во влажном паре, содержащем капельки, граница раздела между фазами имеет сферическую форму. На границе раздела появляются дополнительные нормальные силы. Они возникают под влиянием сил поверхностного натяжения, действующих в тонком поверхностном слое жидкости (капиллярный слой). [c.18] Поверхностное натяжение зависит от температуры. Это можно доказать методом термодинамических потенциалов [4]. [c.19] В интервале температур Т = 273 — 373° К можно принимать а = 122-10 н1м-, Ь = 0,17-10 н1м-град, а в интервале Т = = 373—500° К а = 138-10-3 н/м Ь = 0,212-10 н1м-град. [c.19] Капиллярные силы могут играть сущ,ественную роль в термодинамических процессах. Соответствующие им члены должны входить в уравнения калорических функций. Составим выражения для капиллярных энергии и энтропии. [c.19] В дальнейшем калорические функции, отмеченные штрихом, будут включать также их капиллярные составляюш,ие, т. е. [c.20] Из этих уравнений найдем зависимость между изменениями давлений и температур фаз в условиях равновесия. [c.20] Это уравнение отличается от обычной формулы Клапейрона— Клаузиуса (1.11) вторым членом в правой части, характеризующим влияние поверхностного натяжения. Формулу (1.23) можно рассматривать как обобщение уравнения Клапейрона—Клаузиуса на криволинейные поверхности раздела при каплях заданного радиуса. [c.21] Установим связь между давлением насыщения над плоской поверхностью жидкости и равновесным давлением пара р , окружающего капельки жидкости радиуса S. [c.21] Выше равновесие при криволинейной поверхности раздела между фазами сравнивалось с равновесием для плоской поверхности раздела при неизменной температуре. Рассмотрим тот же вопрос с другой точки зрения будем считать давление пара неизменным, а определять различие равновесных температур для криволинейной и плоской поверхностей раздела. [c.22] Вернуться к основной статье