Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Бурцев С.И. -> "Влажный воздух. Состав и свойства" -> 14

Влажный воздух. Состав и свойства - Бурцев С.И.

Бурцев С.И. Влажный воздух. Состав и свойства — Спб.: СПбГАХПТ, 1998. — 146 c.
ISBN 5-89565-005-8
Скачать (прямая ссылка): vlagniyvozduhsostavisvoystva1998.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 43 >> Следующая


В тройной точке (точка А) вода может одновременно находиться в трёх фазах - твёрдой, жидкой и газообразной. Этой точке соответствуют давление р = 0,61 кПа и температура 1 = 0,01°С.

Если давление р < 0,61 кПа, то твёрдое тело (лёд) будет при нагревании непосредственно переходить в газообразное состояние, т. е. сублимировать. При р > 0,61 кПа лёд будет переходить в жидкое состояние, а при дальнейшем нагревании - в газообразное. Такой переход имеет место до критического давления р = 22,14 МПа и при температуре t = 374,15°С. В критической точке исчезает различие между жидкостью и паром. Выше критической точки существование воды в двухфазном состоянии невозможно.

Важно отметить, что при изменении давления температура кипения воды (кривая АД) и сублимации льда (кривая АС) также изменяется.

Каждому давлению соответствует определённая температура кипения воды и сублимации льда, называемая температурой насыщения.

Каждой температуре соответствует определённое давление парообразования и сублимации, называемое давлением насыщения.

Для воды при обычных давлениях температура плавлений льда практически остаётся постоянной и равной Jnjl = O0 С.

Для этих условий связь между давлением насыщенного водяного пара рн, кПа, над плоской поверхностью воды или льда и температурой определяется формулой [12]

50 ні***ні****ж******** 3.2. Фазовые диаграммы для воды ******************

51 +***********************************************************************

рн = 0,6112ехр

at

(3+7

(3.12)

где ав, |Зв - постоянные для воды, ав = 17,504, |3В = 241,2°С;

ал, рл- постоянные для льда, ал = 22,489, рл = 272,88° С;

t - температура плоской поверхности воды (льда), °С.

Погрешность этой зависимости относительно табличных данных [1] приведена в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Относительная погрешность

Температура, ° С Относительная погрешность, %
Для льда
-50 0,071
-40 0,086
-30 0,071
-20 0,029
-10 -0,019
0 0,084
Для воды
10 -0,013
20 - 0,092
30 -0,121
40 - 0,078
50 0,047

На рис. 3.1 изображены также изобарные процессы нагревания (или охлаждения) при атмосферном давлении р = 101,3 кПа (процесс 1-2-3-4-5-6), при давлении р = 8 кПа (процесс 1-2-3-4 -5 '-6'), при давлении р = 0,61 кПа (процесс 1-2-3 -4 ") и при давлении р -= 0,26 кПа (процесс 1-2 -3 "-4 "'), которые показывают, как происходит процесс перехода воды из одной фазы в другую.

Для наглядности на рис. 3.2 в v-t-диаграмме (без соблюдения масштаба) приведено графическое изменение состояния воды при изменении температуры для тех же процессов, а на рис. 3.3 - их схематическое изображение.

52 ні***ні****ж******** 3.2. Фазовые диаграммы для воды ******************

t, 0C 100

р = IOlrJ кПа 6



5/^Перегретый пар

50 42

0 -10 -20

/Вода + пар (влажный пар)

G

р = 8 кПа

р = 0,61 кПа р = 0,26 кПа

2'

і і

'Л Лёд + вода + пар / (влажный парУ

4-

+

H Лёд + пар ,(влажный пар)

Перегретый пар

Насыщенный пар

0,001 0,0011

1,7

19,58

206

468

Им.3

f кг

Рис. 3.2. Изменение состояния воды при различных давлениях

При атмосферном давлении р = 101,3 кПа и давлении р = = 8 кПа процессы имеют один и тот же характер: процесс 1-2 - нагревание льда; точка 2 - начало плавления льда; процесс 2-3 -плавление льда; точка 3 - конец плавления. Процессы 3-4 и 3-4' -нагревание воды; точки 4 и 4' - начало кипения; процессы 4-5 и 4'-5' - парообразование; точки 5 и 5' - состояние сухого насыщенного пара (конец кипения). Процессы 5-6 и 5'-6' - нагревание пара и переход его в перегретое состояние.

При давлении р = 0,61 кПа, что соответствует тройной точке (точка А), процесс 1-2 является процессом нагревания льда. В точке 2 одновременно начинается процесс таяния льда, парообразования и сублимации, который заканчивается в точке 3'. Точка 3' характеризует состояние сухого насыщенного пара, процесс 3'-4" -нагревание пара и переход его в перегретое состояние.

При давлении р = 0,26 кПа процесс 1-2' соответствует нагреванию льда. В точке 2' начинается сублимация, которая заканчивается в точке 3", характеризующей состояние сухого насыщенного пара. Процесс 3"-4"'- перегрев сухого насыщенного пара. В рассматриваемом процессе жидкая фаза отсутствует.

53 +***********************************************************************

Процесс 1-2

Лёд

P = 1013 кПа, р = 8 кПа

Процесс 2-3

Точка 2

Точка 3

JL

IlNiniIlll

Лёд, начало

Вода, конец

Процесс 3-4, 3-4'

IlllinillN

Вода

плавления плавления

Процесс 4-5,

Точка 4, 4'

Р*.....

Iiiiiiniiii

JL

111111111111

Вода, Влажный Сухой Переначало пар и насыщенный гретый кипения кипящая пар, конец пар вода кипения

Процесс 1-2

Лёд

р = 0,61 кПа

Процесс 2-3'

Точка 2

1

ЦІІІІМІІІІ

IiS-I

Illllrllllll

Точка р. 3'

Ilinillllll

Лёд, начало плавления, сублимация

и парообразование

Лёд,

Процесс 3'-4'

Pj

.....пит

O0O 0O0

Пере-

Сухой

вода, насыщенный пар, гретый пар конец плавления, пар сублимации и парообразования
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 43 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed