Энтропия. Ts-диаграмма

Это свойство Ts-диаграммы, являющееся следствием свойства параметра энтропии, широко используется в термодинамике для исследования циклов тепловых двигателей. [c.94]

Рассмотрим Ts-диаграмму для водяного пара (рис. 3-3). За начало отсчета принимают состояние воды при t = = 0° С = 273° К. Давление при этом не имеет значения, если исходить из того, что вода несжимаема энтропию [c.118]

Для сжатия воздуха в газовых турбинах применяют не поршневые, а преимущественно центробежные и аксиальные (лопаточные) компрессоры в них, а также на лопатках газовых турбин рабочее тело движется с большими скоростями, что сопровождается трением как в самом газе, так и между газом и стенками. Часть кинетической энергии движущегося газа затрачивается на трение эта энергия превращается в тепло и усваивается газом. Как было сказано, трение — процесс необратимый сжатие и расширение газа по адиабате при наличии трения сопровождаются ростом энтропии, и эти процессы в Ts-диаграмме не будут изображаться прямыми, параллельными оси ординат. [c.167]

Ts-диаграмма имеет особенно простой вид для идеальных газов. В частности, если теплоемкость rj (а следовательно, и с,, ) может считаться независящей от температуры постоянной величиной, то, как видно из уравнения, для приращения. s энтропии при изобарическом и изохорическом процессах [c.114]

Энтропию можно применять совместно с одним из основных параметров для графического изображения процессов. Удобнее всего энтропию сочетать с абсолютной температурой Т. Если энтропию s откладывать по оси абсцисс, а абсолютную температуру по оси ординат, то получим координатную систему Ts, т. е. Тх-диаграмму, [c.84]

Изложенное позволяет заключить, что во всех процессах, совершаемых в заданных пределах температур и 7 , независимо от вида процесса и значений подводимой (отводимой) теплоты и совершаемой (затрачиваемой) работы приращение удельной внутренней энергии имеет одно и то же значение, определяемое аналитически равенством (6.1) и графически на диаграмме Ts площадью между линией процесса и осью удельных энтропий, поскольку удельная внутренняя энергия—функция состояния. Так, на рис. 6.1 заштрихованная площадь характеризует приращение внутренней энергии не только в изохорном процессе 1-2 ,, но и в изобарном 1-2р, в адиабатном /-2ад и в любом произвольном 1-2, 1-2". [c.65]

Следовательно, на диаграмме Ts изохора изображается логарифмической кривой (рис. 6.2, б). При подводе теплоты удельная энтропия увеличивается, при отводе — уменьшается. [c.67]

Количество теплоты на диаграмме Ts изображается заштрихованной площадью (рис. 6.3, б). Если удельная энтропия возрастает, то это значит, что теплота подводится. [c.70]

Процессы, совершаемые с подводом теплоты, легко исследовать с помощью диаграммы Ts. Так как удельная энтропия в таких процессах увеличивается, они располагаются справа от адиабаты n = k). Знак элементарного количества теплоты (б >0) показан под осью энтропий. Процессы, располагающ,иеся слева от адиабаты, совершаются с отводом теплоты (бг/СО). [c.83]

Рассмотрим, что представляет собой потеря эксергии по формулам (9.13) и (9.14), как она связана с приращением энтропии от необратимости процесса. Выполним это на примере последней формулы и проиллюстрируем потерю эксергии на диаграмме Ts (рис. 9.8). [c.132]

Рост энтропии в реальном адиабатическом процессе приводит к тому, что этот процесс, в отличие от идеального адиабатического процесса, уже не будет соответствовать на диаграмме TS вертикальной прямой аЬ, а будет иметь характер наклонной кривой ас (рис. 2). [c.199]

Диаграмма is для водяного пара. Для определения значений энтальпии и располагаемой теплоты в диаграмме Ts нужно вычислять соответствующие площади, что является неудобным этого неудобства можно избежать, введя в диаграмму как ординаты вместо температур энтальпию. Вычисляя или беря по таблицам для сухого насыщенного пара значения энтропии s и откладывая их как абсциссы, а энтальпию I — как ординаты, строят нижнюю, а затем верхнюю пограничные кривые. Затем наносят изобары в области насыщения, которые [c.134]

Полученное выражение показывает, что при значениях влагосодержания приближающихся к нулю, тангенс угла наклона касательной к изотерме также приближается к нулю и изотерма становится прямой, параллельной оси энтропий, как для идеального газа. При неограниченном увеличении энтропии паросодержание стремится к бесконечности и tg получает значение Т, как в случае изобары. Таким образом, мы снова убеждаемся, что в бесконечности изотерма сливается с изобарой. Положительное значение tg Oj, и его увеличение от нуля до Т при увеличении энтропии показывает, что выпуклость должна быть направлена вниз, как это мы и наблюдаем на диаграмме. [c.97]

Процесс подвода тепла к потоку теплоносителя сопровождается возрастанием энтропии локальных объемов теплоносителя и на диаграмме TS изображен в виде отрезка аЬ (рис, 1, б). Точка Ь определяет конечное паросодержание теплоносителя на выходе из канала. [c.177]

ДИАГРАММА ЭНТРОПИЯ - ТЕМПЕРАТУРА (Ts) [c.123]

Тепловая диаграмма Ts. Поскольку каждому состоянию тела соответствуют определенные значения Т и s, можно воспользоваться этими величинами для графического изображения состояния в виде точки, а процесса в общем случае — в виде кривой в прямоугольной координатной системе, откладывая как ординаты величины Т, а как абсциссы— одновременные значения энтропии s, совершенно аналогично тому, как мы это делали в рабочей диаграмме pv. На рис. 5-8 нанесена кривая АВ обратимого процесса общего характера в системе Ts и стрелкой указано его направление. [c.113]

При рассмотрении процесса парообразования на ру-диаграмме можно было пренебречь подогревом жидкости от 0° С до температуры кипения, потому что увеличение ее объема в этот период незначительно и такое приближение можно считать справедливым. В T s-диаграмме по оси абсцисс отложены значения энтропий. На приращение энтропии в период подогрева жидкости затрачивается большое количество теплоты, которым пренебречь нельзя, поэтому рассмотрение Ts-Ai -граммы начнем с определения удельного количества теплоты, необходимого для подогрева 1 кг воды от 273 К до температуры кипения. [c.132]

Чтобы оттенить фундаментальные положения термодинамики, имеющие наиболее широкое применение в самых различных областях науки и техники, признано целесообразным в основной части курса рассмотреть первое начало термодинамики применительно главным образом к закрытой системе, а для открытой системы (потока) — только в таких условиях, когда изменением кинетической энергии видимого движения рабочего тела можно пренебречь, что допустимо, в частности, при рассмотрении преобразования энергии в турбине или в компрессоре в целом. В полной же мере первое начало термодинамики для потока упругой жидкости излагать далее, непосредственно перед рассмотрением закономерностей истечения, в XIV главе Термодинамика потока —в сочетании с другими вопросами потока. Энтропия, удельная энтропия и диаграмма Ts вводятся на рассмотрение раньше термодинамических процессов, что позволяет изучать последние одновременно в двух системах координат pv и Ts. Математически удельная энтропия вводится как функция состояния с помощью интег-рирующёго множителя для элемента теплоты, а физически — как параметр состояния, изменение которого в равновесных процессах служит признаком теплообмена, определяет значение и знак теплоты. [c.3]

На Ts-диаграмме (см. рис. 7-3) теплота парообразования г изображается площадью прямоугольника gbWlfg, одна сторона которого измеряется отрезком оси ординат, равным температуре насыщения Т , а вторая — отрезком оси абсцисс, равным приращению энтропии Si = s" — s, т. е. [c.70]

В Ts-диаграмме (рис. 3.12) величина п графически может быть определена следующим образом. Из одной граничной точки процесса (например, 1) проводится изотерма, а из другой (2) — изобара и изохора до пересечения с проведенной изотермой в точках 3 н 4. Тогда отношение отрезков 13/14 = miz = п. Действительно, отрезки /лиг можно рассматривать как изменение энтропии в изотермических процессах 1—3 и 1—4. Тогда в соответствии с формулами (3.9) и (3.10) чожно написать, что [c.49]

Наряду с описанным способом определения эксергии используется и специальная es-диаграмма, которая фактически представляет собой косоугольную ts-диаграмму, где ось энтальпии расположена под углом (90° а) к оси энтропии (а = arstg Го), es-диаграмма строится для одного конкретного значения температуры среды То [4]. [c.181]

Так как все изохоры в диаграмме Ts эквидистантны между собой в горизонтальном направлении, необходимо для построения остальных изохор определить горизонтальное расстояние между ними, представляющее собой приращение энтропии при изотермическом расширении. Согласно уравнению (142) [c.120]

Из фиг. 18 вытекает, что при понижении температуры охлаждения Г, отношение отрезков aejaf должно уменьшаться. Следовательно, во-первых, согласно равенству (7.1), при понижении Tj уменьшается акс. и, во-вторых, при понижении 1 значение tioth. из выражения (7.8) также уменьшается. Таким образом, охлаждение ири более низкой температуре требует большего расхода энергии. Обсуждая к. п. д. паровых компрессионных машин, необходимо рассмотреть и компрессионные машины сухого сжатия ). Если ежа-тие пара начинается от области насыщения и кончается в области перегретого пара, то его называют сухим сжатием. На диаграмме (фиг. 19) температура-энтропия такое сухое сжатие изображается вертикальной линией ас точка а соответствует давлению насыщенного пара при температуре в испарителе Г,, а точка с— некоторому давлению р . В идеальном случае сжатие считается адиабатическим (т. е. изоэнтроиическим), и поэтому линия сжатия ас проводится вертикально. [c.25]

Построим, пользуясь данными таблиц водяного пара, изобары в Ts-диа-грамме если подводить к рабочему телу тепло при р — onst, изменение энтропии жидкости при изменении температуры изобразится близкой к логарифмическому виду кривой. На диаграмме эта кривая изображается линией аЬ. В точке Ь, соответствующей температуре кипения при выбранном давлении, прекращается повышение температуры и начинается кипение воды. При дальнейшем подводе тепла энтропия увеличивается, а температура остается постоянной конец процесса парообразования характеризуется точкой с таким образом, процесс парообразования изображается линией Ьс, параллельной оси абсцисс. Дальнейший подвод тепла при постоянном давлении опять сопровождается повышением температуры, и процесс перегрева пара при р = onst изображается близкой к логарифмическому виду кривой се. [c.118]

Удельная теплота графически изображается площадью под линией процесса на диаграмме Ts (рис. 6.4, б). Если удельная энтропия возрастает (ds>0), то теплота подводится 6q = T ds > 0) и газ расширяется v2>Vi, PidPi)- И обратно, если удельная энтропия уменьшается, то теплота отводится и газ подвергается сжатию P2>Pl)- [c.72]

Количество подведенной теплоты Qi изображается на диаграмме Ts площадью между линией а-1-b подвода теплоты и осью энтропий, количество отведенной теплоты Qj —площадью между линией b-2-a отвода теплоты и осью энтропий. Площадь, ограниченная замкнутой кривой цикла, равна количеству теплоты, превращенной в работу. Чтобы изменение состояния происходило по круговому процессу (циклу), необходимо иметь один или ряд источников теплоты более высокой температуры (теплоотдатчиков), которые снабжают рабочее тело теплотой Q , и один или ряд источников теплоты меньшей температуры (теплоприемииков), куда отводится теплота от рабочего тела. [c.101]

Нанести на поле диаграммы изобару pi. Чтобы не загромождать поля диаграммы густой сеткой изобар, можно наносить последние по мере надобности и в нужной протяженности. Предположим, что нужно провести изобару через точку, заданную температурой и энтропией S . Обозначим на диаграмме эту точку цифрой 1 . Проводя изотерму Tj до пересечения с исходной изобарой получим точку 1<> и ее энтропию 5 . По уравнению (225), вычитая 5i из 5 , найдем величину 1п pi, которую без всяких расчетов можно снять и с диаграммы, измерив отрезок 1—в масштабе энтропий. Сделав это, обращаемся к пунктирной кривой диаграммы и, принимая величину 1п р за абсциссу некоторой ее точки Л, получаем непосредственно орди- [c.130]

Энтропия 5° определит точку 2 на исходной изобаре 5 и тем самым даст температуру Tj конца изоэнтропного расширения до давления pj. Пересечение изоэнтропы (вертикали ) J—2 с изотермой Тз даст положение на диаграмме точки 2, давление в которой будет Ра- Энтальпия в точке 2 найдется по диаграмме, если продолжить изотерму до пересечения с линией J, получив точку 2. Переходя по вертикали от этой точки к верхней шкале энтальпий, получим значение /j. Следовательно, искомый изо-энтропный теплоперепад процесса расширения 1—2 будет [c.131]

Диаграмма Ts для водяного пара. При изучении газов мы отмечали важность диаграммы Ts для исследования термодинамических процессов. Еще большее значение для исследования процессов и расчетов, связанных с водяным паром, приобретает в паротехнике диаграмма Ts и особенно диаграмма is, так как при пользовании ими значительно облегчается решение ряда задач. Диаграмма Ts для водяного пара строится на основании уравнений (156), (157) и (159). По оси абсцисс, как всегда, откладывается энтропия, а по оси ординат — абсолютные температуры. [c.133]

Таким образом, термический к. п. д. цикла с подводом тепла при V = onst не зависит от меняющейся с Я ширины цикла на диаграмме Ts, т. е. от интервала энтропий, в которых осуществляется цикл, или, что то же самое, от максимальной (при данных ti и ti) температуры в цикле и для заданного рабочего тела определяется исключительно величиной степени сжатия. [c.247]

При решении конкретных числовых задач паротехники часто пользуются тепловыми диаграммами, составленными на основе таблиц термодинамических свойств воды и пара. Из них наибольшее распространение имеет диаграмма is (энтропия — энтальпия). Но для качественного исследования процессов и циклов водяного пара используется главным образом диаграмма Ts (энтропия — температура). [c.211]

Диаграмма Ts водяного пара. Как и в случае газов, для графического изображения паровых процессов наряду с диаграммой pv широко применяется диаграмма Ts, ценная тем, что в ней площадь под кривой обратимого процесса дает количество тепла, сообщаемое телу, а обратимый адиабатический процесс изображается вертикалью (s = = onst). Так как в обоих системах координат каждая точка изображает определенное состояние тела, то каждой точке одной диаграммы соответствует, говоря вообще, определенная точка другой. Перенеся по точка.м нижнюю пограничную кривую (х = 0)из системы pv в диаграмму Ts, мы получим соответствующую ей кривую ОВ (рис. 11-14 и 11-15). Поскольку мы приняли условно энтропию жидкости состояния точки о равной нулю, то точка О, соответствующая точке О, лежит на оси ординат на 273° выше абсолютного нуля абсциссами точек кривой х=0 являются, естественно, значения энтропии жидкости s. [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...