ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ ГАЗА

29.01.2016
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ ГАЗА
is – диаграмма водяного пара
Построение: берут две прямоугольные оси: по оси абсцисс откладывают в определённом
масштабе значение энтропии s, а по оси ординат – значения теплосодержаний пара i.
Рассматриваемая is – диаграмма представляет собой густую сетку пересекающихся линий.
Линии, идущие из левого нижнего угла вправо вверх – это изобары, т.е. линии p = const,
каждая из которых изображает процесс изменения состояния при постоянном давлении.
Далее на этой диаграмме есть жирная кривая линия, которая идёт примерно посередине
диаграммы слева направо, около этой линии написано 𝒙 = 1. Каждая точка на этой кривой
изображает состояние сухого насыщенного пара, она называется верхней пограничной
кривой.
Всякая точка, лежащая на is – диаграмме выше верхней пограничной кривой, изображает
перегретый пар; всякая точка, лежащая ниже верхней пограничной кривой, изображает
состояние пара, в котором ещё не вся вода превратилась в пар, т.е. состояние влажного
насыщенного пара.
В верхней половине is – диаграммы имеются линии одинаковой температуры – изотермы
(линии t=const). Они идут слева направо. Значения температур, соответствующие каждой
изотерме, помечены около них.
В области влажного насыщенного пара имеются кривые, проходящие слева направо. Это
линии, характеризующие пар одной и той же степени сухости (𝒙 = const ), значения степени
сухости на некоторых из этих кривых написаны справа. В нижней половине диаграммы
изотермы совпадают с с изобарами, это происходит потому, что в насыщенном паре
каждому давлению соответствует вполне определённая температура. Если в области
насыщенного пара в is – диаграмме задана какая–либо точка и нужно найти в этой точке
значение температуры пара, характеризуемого этой точкой, то следует по изобаре подняться
до кривой насыщения и здесь прочесть значение изотермы: например, взяв изобару p=1,
найдём
значение
температуры:
t=100С.
Id ДИАГРАММА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
Количество пара в
воздуха называют абсолютной влажностью воздуха.
Воздух с максимально возможным при данной температуре количеством пара в нём
называют насыщенным воздухом.
Если при данной температуре воздуха пар в нём перегретый, то это значит, что удельный
объём этого пара больше, а удельный вес меньше, чем у насыщенного пара той же
температуры.
Если ненасыщенный воздух охлаждать при постоянном давлении, можно довести пар в
воздухе до состояния насыщения, получившаяся температура воздуха при этом называется
температурой точки росы.
Отношение количества пара в воздухе к максимально возможному количеству пара в нём
при той же температуре (или отношение парциального давления пара, находящегося в
воздухе, к максимально возможному парциальному давлению в нём при той же
температуре) называют относительной влажностью воздуха
𝒑
𝝋 = 𝒑𝒏
1м3
рн
𝒑𝒏 – парциальное давление пара во влажном воздухе
𝒑рн – максимально возможное парциальное давление пара при той же температуре ( т.е.
парциальное давление пара в насыщенном воздухе).
Характеристики влажного воздуха: влагосодержание d и теплосодержание воздуха I.
Характеристики воздуха легко определяются по диаграмме Рамзина, называемой Id –
диаграммой: в ней на горизонтальной линии отложены значения влагосодержаний d, по
оси ординат слева - значения теплосодержания I, а справа парциальные давления пара 𝒑𝒏 в
воздухе .На этой диаграмме нанесены линии 𝝋 = const; все точки, лежащие на каждой
такой линии, характеризуют воздух с одной и той же относительной влажностью, значение
которой написано на этой линии. На
этой диаграмме имеются изотермы (линии t = const). Надо только иметь в виду, что линии
одинакового теплосодержания расположены под углом 135° к вертикальной линии.
Возьмём точку 1 на этой диаграмме и определим значения параметров влажного воздуха,
характеризуемого этой точкой. По значениям линии 𝝋 = const и t = const, в пересечении
которых находится эта точка, определяем, что температура воздуха составляет t = 50℃, а
относительная влажность воздуха 𝝋 = 40 %. Опустив перпендикуляр на горизонталь,
находим d = 32 г/кг сухого воздуха; проведя через точку 1 линию, параллельную осям I =
const, т.е. линиям с наклоном вертикали в 135°, находим I = 32 ккал/ кг сухого воздуха.
Исходя из определения температуры точки росы, проводим вертикаль (линия одного и того
же влагосодержания, иначе говоря, одного и того же парциального давления) до
пересечения с линией 𝝋 = 100%; через полученную точку 2 проходит t = const = 32,5°С. Это и
есть температура точки росы для воздуха, характеризуемого точкой 1. Продолжив вертикаль
до пересечения с линией «парциальное давление водяного пара» и опустив перпендикуляр
из получившейся точки пересечения на ось ординат (направо), находим, что парциальное
давление пара в воздухе, характеризуемом точкой 1, составляет 𝒑𝒏 = 36 мм рт. ст .