Параметри стану води. Як звісно, питомий об'єм води при 0 0С і різних тисках однаковий і дорівнює 0,001 м3/кг,
При температурах насичення и різних тисків питомий об’єм води змінюється у вузькому діапазоні - від 0,001 (t = 00С) і рн=610,8 Па до 0,003147 м3/кг (tн = tк = 374,1160С) і рн = рк = 22,1145 МПа.
У ТТД питомі ентальпія, ентропія і внутрішня енергія води в потрійній точці (р = 610,8 Па, Т = 273,16 оС) приймаються рівними нулю, тобто ho = 0; So = 0 і Vo=0.
Кількість теплоти, необхідна для нагрівання 1 кг води від температури 00С до температури кипіння ts при постійному тиску, зветься питомою теплотою води. Величина її визначається по формулі: 
, (11.1)
де 
- середня ізобарна теплоємність води в інтервалі температур від 0 до ts.
Відповідно до першого закону термодинаміки: 
, (11.2)
де 
- внутрішня енергія рідини при температурі кипіння; 
- робота розширення при р = const у процесі нагрівання рідини до температури кипіння.
Робота розширення визначається таким чином: 
, (11.3)
З урахуванням рівняння (11.3), рівняння (11.2) приймає вид:
, (11.4)
так як 
, то 
, (11.5)
Робота розширення помітна при великих тисках. Тому у випадку помірних тисків можна прийняти 
Тоді рівняння (11.5) перетвориться до виду: 
, (11.6)
Звідси видно, що внутрішня енергія води приблизно дорівнює її питомій теплоті. Неточність при допущенні 
при р = 3 МПа складає 0,06%, а при тиску 10 МПа – 0,33%. Ентальпія води при температурі кипіння визначається по формулі: 
(11.7) де 
(11.8)
При невисоких тисках для води можна записати 
У дійсності 
Зміна ентропії рідини визначається рівнянням:
, (11.9)
де 
- ентропія рідини при температурі кипіння; 
- масова теплоємність рідини; 
- температура кипіння рідини.
Якщо прийняти 
, то з обліком 
отримаємо: 
, (11.10)
Для води до температур 100-120 
приблизно дорівнює 4,19 кДж/(кг К) і рівняння (11.10) приймає вид: 
, (11.11)
Основні параметри сухої насиченої пари. Суха насичена пара характеризується тиском р або температурою 
. Процес поступового переходу рідини в суху насичену пару при постійних тисках і температурі зображений на мал.10.2 відрізком 
. Кількість теплоти, витрачена в цьому процесі на перетворення 1 кг води при температурі кипіння в суху насичену пару, зветься теплотою паротворення 
. Теплота паротворення цілком визначається тиском або температурою.
Рівняння I-го закону ТТД для процесу 
має вид:
, (11.12)
чи 
, (11.13)
де 
- внутрішня енергія сухої насиченої пари; 
- робота розширення при постійному тиску в процесі паротворення; 
- ентальпія сухої насиченої пари.
Різниця внутрішніх енергій 
, яка витрачається на роботу проти внутрішніх сил, зветься внутрішньою теплотою паротворення і позначається буквою 
:
, (11.14)
Кількість теплоти, затрачувана на роботу розширення проти зовнішніх сил, дорівнює 
, (11.15)
і зветься зовнішньою теплотою паротворення.
Таким чином: 
, (11.16)
Ентальпія сухої насиченої пари визначається з рівняння (11.13)
, (11.16-a)
Величини r і приводяться в таблицях насиченої пари, a 
обчислюються по приведеним вище формулах.
Внутрішня енергія сухої насиченої пари може бути визначена по наступним формулах:
, (11.17) 
, (11.18)
Значення 
беруться з таблиць насиченої пари. Збільшення ентропії в процесі паротворення визначається формулою: 
, (11.19)
Звідси ентропія сухої насиченої пари визначається наступним рівнянням:
, (11.20)
Чисельні значення 
і приводяться в таблицях насиченої пари, тому при розрахунках їх беруть з таблиць.
Основні параметри перегрітої пари. Перегріта пара характеризується при заданому тиску більш високою температурою, чим насичена пара. Виходить вона у спец. апараті – перегрівнику з вологої пари при підведенні до нього деякої кількості теплоти. Перегріта пара по своїх фізичних властивостях наближається до ідеальних газів і тим більше, чим вище ступінь її перегріву.
Стан перегрітої пари так само, як і газу, визначається двома параметрами: р, T; v, T чи p, v. В міру перегріву сухої насиченої пари її температура, питомий об'єм, ентальпія й ентропія збільшуються, а густина зменшується. Кількість теплоти, необхідна для нагрівання 1 кг сухої насиченої пари p = const до температури t, визначається формулою:
, чи 
(11.21)
де 
- дійсна теплоємність перегрітої пари при p = const; 
- середня теплоємність перегрітої пари при p = const в інтервалі температур від 
до t.
Величина 
зветься теплотою перегріву. Її можна визначити також з рівняння I-го закону ТТД: 
, (11.22)
чи 
, (11.23)
де 
- робота розширення в ізобарному процесі перегріву пари;
- зміна внутрішньої енергії в процесі перегріву; 
- ентальпія перегрітої пари; 
ентальпія сухої насиченої пари.
Ентальпія перегрітої пари відповідно до рівнянь (11.23), (11.16-a) і (11.21) дорівнює:
, (11.24) чи 
, (11.25)
Ентальпія перегрітої пари h зветься теплотою перегрітої пари.
Внутрішня енергія перегрітої пари u визначається з загальної формули для ентальпії:
, (11.26)
де 
- питомий об'єм перегрітої пари.
Зміна ентропії в процесі перегріву сухої насиченої пари (процес 
- д) при p=const
Звідси знаходимо ентропію перегрітої пари: 
чи 
, 
(11.27)
Основні параметри вологої насиченої пари. Волога насичена пара – це суміш, яка представляє собою пару зі зваженими в ній крапельками рідини. Тому значення питомого об'єму вологої пари vx знаходяться між значеннями 
й 
і залежать від тиску і ступеня сухості пари x. Відповідно до правила адитивності, питомий об'єм вологої насиченої пари дорівнює сумі об'ємів х кг сухої пари і (1-х) кг киплячої рідини, тобто:
, чи 
, (11.28)
Стан вологої насиченої пари характеризується двома параметрами: тиском (або температурою насичення при цьому тиску) і ступенем сухості х.
Різниця 
виражає збільшення об'єму пари в процесі паротворення при p=const. Кожному тиску насичення (чи температурі кипіння) відповідають цілком визначені значення питомих об'ємів і . При малих тисках питомий об'єм сухої насиченої пари в багато разів більше питомого об'єму води. Тому при невисоких тисках (нижче 3 МПа) і великих ступенях сухості (х 
0,8) об'ємом води (1-х) 
можна знехтувати. Тоді з рівняння (11.30) випливає, що
(11.29)
т. ч. питомий об'єм вологої насиченої пари приблизно дорівнює добутку питомого об'єму сухої пари того ж тиску на ступінь сухості. Густина вологої пари визначається по формулі:
, (11.30)
Звідси видно, що густина вологої пари приблизно дорівнює відношенню густини сухої пари до ступеня сухості.
Ентальпія вологої пари визначається за правилом адитивності рівнянням
, (11.31)
З урахуванням вираження (11.16-a) маємо: 
, (11.32)
Внутрішня енергія вологої пари визначається по рівнянню:
, (11.33)
З урахуванням співвідношення (11.17), рівняння (11.33) перетвориться до виду
, (11.34)
З іншого боку, для вологої пари, як і для будь-якого стану речовини, справедлива залежність 
. Звідси: 
, (11.35)
Ентропію вологої пари можна визначити за правилами адитивності:
, (11.36)
З урахуванням рівнянь (11.11) і (11.19) вираження (11.36) має вид:
, (11.37)
У вираженні (11.36) перший доданок характеризує збільшення ентропії при нагріванні 1 кг рідини до температури кипіння, друге – збільшення ентропії при випарі х кг рідини.
З виразів (11.28), (11.31) і (11.36) знаходимо: 
, (11.38)
Рівняння (11.38) може бути основою для побудови ліній постійної сухості х пари в будь-яких діаграмах.
Теплота паротворення вологої пари визначається наступними співвідношеннями:
; 
, (11.39)
Значення 
приводяться в таблицях насиченої пари, а 
легко визначаються по приведеним вище формулах.
