Ch−ơng 5: Hơi n−ớc và các quá trình của nó
5.2.2 Các đ−ờng đặc tính của n−ớc
Khi nối các điểm O, O1 , O2 , O3 ...ta đ−ợc một đ−ờng gọi là đ−ờng n−ớc ch−a sôi, đ−ờng này gần nh− thẳng đứng, chứng tỏ thể tích riêng của n−ớc rất ít phụ thuộc vào áp suất.
Khi nối các điểm A, A1 ,A2, A3...ta đ−ợc một đ−ờng cong biểu thị trạng thái n−ớc sôi gọi là đ−ờng giới hạn d−ới. Khi nhiệt độ sôi tăngthì thể tích riêng của n−ớc sôi v’ tăng, do đó đ−ờng cong này dịch dần về phía bên phải khi tăng áp suất.
Khi nối các điểm C, C1, C2, C3...ta đ−ợc một đ−ờng cong biểu thị trạng thái hơi bão hoà khô, gọi là đ−ờng giới hạn trên. Khi áp suất tăng thì thể tích riêng của hơi bão hoà khô giảm nên đ−ờng cong này dịch về phía trái.
Đ−ờng giới hạn trên và đ−ờng giới hạn d−ới gặp nhau tại điểm K, gọi là điểm tới hạn. Trạng thái tại điểm K gọi là trạng thái tới hạn, đó chính là trạng thái mà không còn sự khác nhau giữa chất lỏng sôi và hơi bão hào khô. Các thông số
t−ơng ứng với trạng thái đó đ−ợc gọi là thông số tới hạn, ví dụ n−ớc có pk = 22,1Mpa,tk = 374oC, vk=0.00326m3/kg, ik= 2156,2kj/kg, sk=4,43kj/kgđộ.
Hai đ−ờng giới hạn trên và d−ới chia đồ thị làm 3 vùng. Vùng bên trái đ−ờng giới hạn d−ới là vùng n−ớc ch−a sôi, vùng bên phải đ−ờng giới hạn trên là vùng hơi quá nhiệt, còn vùng giữa hai đ−ờng giới hạn là vùng hơi bão hoà ẩm.
Trong vùng bão hoà ẩm thì nhiệt độ và áp suất không còn là thông số độc lập nữa. ứng với nhiệt độ sôi, môi chất có áp suất nhất định và ng−ợc lại ở một áp suất xác định, môi chất có nhiệt độ sôi t−ơng ứng. Vì vậy, ở vùng này muốn xác định trạng thái của mỗi chất phải dùng thêm một thông số nữa gọi là độ khô x hay độ ẩm y của hơi, (y = 1- x) .
Nếu xét G kg hỗn hợp hơi và n−ớc (hơi ẩm), trong đó gồm
"' ' " G G G x + (5-2) hoặc độ ẩm: " ' ' G G G y + = (5-3)
Nh− vậy ta thấy: Trên đ−ờng giới hạn d−ới l−ợng hơi G” = 0, do đó độ khô x= 0, độ ẩm y=1. Còn trên đ−ờng giới hạn trên, l−ợng n−ớc đã biến hoàn toàn toàn thành hơi nên G’ = 0 nghĩa là độ khô x = 1, độ ẩm y = 0 và giữa hai đ−ờng giới hạn có độ khô: 0 < x < 1
5.3. xác định các thông số trạng thái của n−ớc và hơi bằng
đồ thị hoặc bảng
Cũng nh− hơi của các chất lỏng khác, hơi n−ớc là một khí thực, do đó không thể tính toán theo ph−ơng trình trạng thái của khí lí t−ởng đ−ợc. Muốn tính toán chúng cần phải sử dụng các đồ thị hoặc bảng số đã đ−ợc lập sẵn cho từng loại hơi.