Chương 2 CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN

Hơi nước có rất nhiều uuw điểm so với các môi chất khác như có nhiều trong thiên nhiên, rẻ tiền và đặc biệt không độc hại đối với môi trường và không ăn mòn thiết bị, do đó nó được sử dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp. Hơi nước thường được sử dụng trong thực tế ở trạng thái gần trạng thái bảo hòa nên không thể bỏ qua thể tích bản thân phân tử và lực hút giữa chúng. Vì vậy không thể dùng phương trình trạng thái lý tưởng cho hơi nước....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 2 CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢNChương 2 Các quá trình nhi t ñ ng cơ b n Chương 2 CÁC QUÁ TRÌNH NHI T ð NG CƠ B N2.1. Khái ni m2.1.1. Hơi nư c là 1 khí th c Hơi nư c có r t nhi u ưu ñi m so v i các môi ch t khác như có nhi u trongthiên nhiên, r ti n và ñ c bi t là không ñ c h i ñ i v i môi trư ng và không ăn mònthi t b , do ñó nó ñư c s d ng r t nhi u trong các ngành công nghi p. Hơi nư cthư ng ñư c s d ng trong th c t tr ng thái g n tr ng thái bão hoà nên không thb qua th tích b n thân phân t và l c hút gi a chúng. Vì v y, không th dùngphương trình tr ng thái lí tư ng cho hơi nư c ñư c.Phương trình tr ng thái cho hơi nư c ñư c dùng nhi u nh t hi n nay là phương trìnhVukalovich-novikov:     c  p + a2 (v − b) = RT 1− 3            V   T 2 +m   ñây : a, b, m là các h s ñư c xác ñ nh b ng th c nghi m.T công th c này ngư i ta ñã xây d ng b ng và ñ th hơi nư c .2.1.2 Quá trình hoá hơi c a nư c Nư c có th chuy n t th l ng sang th hơi nh quá trình hoá hơi. Quá trìnhhoá hơi có th là bay hơi ho c sôi.* Quá trình bay hơi:Quá trình bay hơi là quá trình hoá hơi ch x y ra trên b m t thoáng ch t l ng, nhi tñ b t kì.- ði u ki n ñ x y ra quá trình bay hơi : Mu n x y ra quá trình bay hơi thì c n ph i cóm t thoáng.- ð c ñi m c a quá trình bay hơi: Quá trình bay hơi x y ra do các phân t nư c trên bm t thoáng có ñ ng năng l n hơn s c căng b m t và thoát ra ngoài, b i v y quá trìnhbay hơi x y ra b t kì nhi t ñ nào.- Cư ng ñ bay hơi ph thu c vào b n ch t và nhi t ñ c a ch t l ng. Nhi t ñ càngcao thì t c ñ bay hơi càng l n.* Quá trình sôi:Quá trình sôi là quá trình hoá hơi x y ra c trong lòng th tích ch t l ng.- ði u ki n ñ x y ra qu trình sôi: Khi cung c p nhi t cho ch t l ng thì nhi t ñ c anó tăng lên và cư ng ñ bay hơi cũng tăng lên, ñ n m t nhi t ñ xác ñ nh nào ñó thìhi n tư ng bay hơi x y ra c trong toàn b th tích ch t l ng, khi ñó các b t hơi xu thi n c trên b m t nh n nhi t l n trong lòng ch t l ng, ta nói ch t l ng sôi. Nhi t ññó ñư c g i là nhi t ñ sôi hay nhi t ñ bão hoà.- ð c ñi m c a quá trình sôi: Nhi t ñ sôi ph thu c vào b n ch t và áp su t c a ch tl ng ñó. áp su t không ñ i nào ñó thì nhi t ñ sôi c a ch t l ng không ñ i, khi ápsu t ch t l ng càng cao thì nhi t ñ sôi càng l n và ngư c l i.2.1.3 Quá trình ngưng t Quá trình ngư c l i v i quá trình sôi là quá trình ngưng t , trong ñó hơi nhnhi t và bi n thành ch t l ng. Nhi t ñ c a ch t l ng không thay ñ i su t trong quátrình ngưng t . - 27-Chương 2 Các quá trình nhi t ñ ng cơ b n2.2. Quá trình hóa hơi ñ ng áp2.2.1 Mô t quá trình Gi thi t nư c b t ñ u tr ng thái O trên ñ th p-v và T-s (xem hình) có nhi tñ t , th tích riêng là v . Khi cung c p nhi t cho nư c trong ñiêu ki n áp su t khôngñ i p = const , nhi t ñ và th tích riêng tăng lên. ð n nhi t ñ nào ñó thì nư c b tñ u sôi, có th tích riêng là v và các thông s tr ng thái khác tương ng là: u’, i’, s’,tr ng thái sôi ñư c bi u th b ng ñi m A.. ts ñư c g i là nhi t ñ sôi hay nhi t ñ bãohoà ng v i áp su t p . N u ti p t c c p nhi t v n áp su t ñó thì cư ng ñ b c hơi càng tăng nhanh,nhi t ñ c a nư c và hơi không thay ñ i và b ng ts . ð n m t lúc nào ñó thì toàn bnư c s bi n hoàn toàn thành hơi trong khi nhi t ñ c a hơi v n còn gi nhi t ñ ts .Hơi nư c tr ng thái này ñư c g i là hơi bão hoà khô, ñư c bi u di n b ng ñi m C.Các thông s t i ñi m C ñư c kí hi u là v’’, u’’, i’’, s’’. Nhi t lư ng c p vào cho 1 kgnư c t khi b t ñ u sôi ñ n khi bi n thành hơi hoàn toàn ñư c g i là nhi t n hoá hơi,kí hi u là r = i − i . N u ta cung c p nhi t cho hơi bão hoà khô v n áp su t ñó thì nhi t ñ và thtích riêng c a nó l i b t ñ u ti p t c tăng lên. Hơi nư c nhi t ñ này g i là hơi quánhi t. Các thông s hơi quá nhi t kí hi u là v, p, t, i, s. Hi u s nhi t ñ c a hơi quánhi t và hơi bão hoà ñư c g i là ñ quá nhi t. ð quá nhi t càng cao thì hơi càng g nv i khí lí tư ng. V y áp su t p không ñ i, khi c p nhi t cho nư c ta s có các tr ng thái O,A, C tương ng v i nư c chưa sôi, nư c sôi và hơi bão hoà khô. Quá trình ñó ñư cg i là quá trình hoá hơi ñ ng áp. Tương t như v y, n u c p nhi t ñ ng áp cho nư c áp su t p1 = const thìta có các tr ng thái tương ng kí hi u O1 ...