Сұйықтың және құрғақ қаныққан будың параметрлері

Қайнаған судың, құрғақ қаныққан және аса қыздырылған булардың термодинамаикалық параметрлерін су мен су буының жылуфизикалық қасиеттерінің кестелерінен алуға болады. Бұл кестелерде бір штрихты термодинамикалық мәндер қайнау температурасына дейін қыздырылған суға, қос штрихты мәндер – құрғақ қаныққан буға, ал штрихсыз мәндер – аса қыздырылған мәндерге сәйкес келеді.

Белгілі қысымда суды 0⁰ температурадан қайнағанға дейінгі берілген меншікті жылу мөлшері былай анықталады.

, (1.5.5)

мұндағы h^| - қайнаған сұйықтың меншікті энтальпиясы; h₀ – 0⁰C-дегі судың меншікті энтальпиясы.

Қайнаған сұйықтың меншікті ішкі энергиясы төмендегідей меншікті энтальпияның жалпы формуласынан анықталады

немесе (1.5.6)

Құрғақ қаныққан будың меншікті энтальпиясы мынадай формуламен анықталады

(1.5.7)

Құрғақ қаныққан будың меншікті ішкі энергиясы

(1.5.8)

(1.5.7) теңдеудегі шама (r) будың пайда болу жылулығы деп аталады және ол бір килограмм қайнаған суды сол температурада құрғақ қаныққан буға айналдыру үшін керекті жылулық мөлшерін анықтайды.

Булану процесінде энтропияның өзгеруі мына формуламен анықталады:

(1.5.9)

h′, h″, V′, V″, S′, S″,r мәндері су және су буының кестелерінен алынады. Ылғалды қаныққан будың меншікті көлемі v_x энтропиясы S_x, энтальпиясы h_x массасы бір килограмм күрделі жүйенің параметрлері сияқты анықталады, сонда ол Х кг құрғақ қаныққан будан және (1-х) қайнап тұрған судан тұрады деп есептелінеді:

(1.5.10)

(1.5.11)

(1.5.12)

(1.5.13)

Аса қыздырылған будың параметрлері

Аса қыздырылған буға берілген меншікті жылу мөлшері былай анықталады:

(1.5.14)

Аса қыздырылған будың меншікті энталпиясы h, ішкі энергиясы u_x және энтропиясы S төмендегі формулалармен анықталады:

(1.5.15)

(1.5.16)

(1.5.17)

Әдетте h,S,V – мәндері су буының кестелерінен табылады.

P,V; T,S және h,s диаграммаларындағы булану процестер.

Судың және будың меншікті көлемдерінің қысымға графикалық тәуелді фазалық жүйенің P,V диаграммасы.

 

1.16-суретте бейнеленген.

 

1.16-суреттегі құрғақ қаныққан будың меншікті көлемінің v″ қысымға тәуелділігін көрсететін КВ сызығын будың шекаралық сызығы дейді. Бұл кезде ылғалдық дәреже Х=1. Ал, қайнаған сұйықтың меншікті көлеменің v′ қысымға тәуелділігін көрсететін АК сызығын сұйықтың шекаралық сызығы деп атайды. Бұл жағдайда ылғалдық дәреже Х=0. АК және КВ сызықтары диаграмманы үш бөлікке бөледі. Шекаралық АК сызығынан солға қарай нольдік изотермаға дейін қайнамаған бір фазалы сұйық аймағы орналасқан, ал КВ сызығынан оңға қарай – аса қыздырылған бу аймағы жатыр. АК және КВ сызықтар аралығы ылғалды қаныққан будың күйіне сәйкес келеді. АК және КВ сызықтары бір нүктеде К-да үйлеседі, және ол нүктені (К) сындық нүкте деп атайды. Сындық нүкте К соңғы фазалық ауыспалы нүкте сұйықтың буға толық ауысуындағы. «К» нүктесінен жоғары бу бір фазалық аса қыздырылған немесе газ тәріздес күйінде болады.