Водяной пар.Р –V диаграмма водяного пара.

Закономерности процесса парообразования для многих веществ приблизительно одинаковы, поэтому для изучения рассматривается водяной пар, широко применяемый в теплотехнике в качестве рабочего тела.

Парообразование – процесс перехода вещества из конденсированной фазы (жидкой или твердой) в газовую.

Процесс парообразования при Р = const. (Рис. 4.)

к

Р 1 2 3

а ь с

Т=Т_н

о

V₀'V'V" V

Рис.4. диаграмма процесса парообразования.

Пусть в т.(а) состояние воды характеризуется параметрами Т = 273К, давление– Р и - удельный объем – V₀'

При подводе теплоты по изобарному процессу (а-в) температура воды поднимается до температуры кипения- Т_н.

Температура соответствующая состоянию начала изменения фазы – называется температурой насыщения -Т_н. Т_н > Т₀ и V' > V₀',

В т. (в) вода начинает кипеть, при дальнейшем подводе теплоты температура не изменяется т.е. Т_н = const и изобара = изотерме.

В т. (с) вся вода выкипит (V"). При дальнейшем подводе теплоты температура пара будет подниматься.

Т.о. в интервале (в-c) (V" – V') сохраняется смесь (вода +пар).

- Пар в точке (с) называется сухим насыщенным.

- Область (в-с) – соответствует влажному пару.

Относительное содержание массы сухого пара в двухфазной системе называется степенью сухости насыщенного пара.

Х = (22)

Где: - масса сухого пара, - масса влажного пара

0 < Х < 1

Х = 0 – состояние начала кипения. Х = 1 – состояние сухого насыщенного пара

Х < 1 – влажный насыщенный пар.

Соединяя точки для разных Р = const получим три линии:

1. вертикальное – состояние воды при Т = 0

2. Х = 0 линия начала кипения воды.

3. Х = 1 линии раздела области влажного насыщенного пара и перегретого пара.

В критической точке с параметрами: Р_к = 22, 129 Мпа, Т_к = 273, 16 К, V_k = 0, 00326 м³/ кг

исчезает граница раздела (жидкость - пар) т.е. при подводе теплоты вода мгновенно переходит в перегретый пар.