|
В теплоэнергетике и теплотехнике в качестве рабочих тел используют различные жидкости и их пары.
Наибольшее применение нашли пары самого распространенного в природе вещества — воды, которая не оказывает вредного воздействия на живые организмы, металлы и обладает относительно хорошими термодинамическими свойствами (имеет достаточно большие теплоемкость и теплоту парообразования).
Как известно, водяной пар можно получить из воды, находящейся в твердом агрегатном состоянии (льда), путем последовательных фазовых превращений из одного агрегатного состояния в другое (лед — жидкость — пар). При определенных условиях вода из твердого состояния (льда) может непосредственно переходить в газообразное состояние (пар), минуя жидкое состояние (например, сушка белья на морозе).
Водяной пар применяется в различных состояниях в весьма широком диапазоне давлений и температур и в этих условиях нельзя пренебрегать силами взаимодействия между молекулами и объёмом самих молекул, иначе это приведет к значительным погрешностям. Следовательно, к водяному пару нельзя применять законы идеальных газов и уравнение Менделеева-Клапейрона (Pv=RT).
В этих состояниях водяной пар рассматривают как реальный газ и связь между параметрами Р,v, Т определяется уравнением, учитывающим влияние сил сцепления и объем молекул, выведенным Ван-дер-Ваальсом:
(v-b) = RT,
где - a/v2 - величина, учитывающая влияние сил сцепления;
b - влияние объема молекул.
Однако это уравнение не учитывает некоторые факторы и потому пользоваться этим уравнением сложно и неудобно.
При различных расчетах и изучении процессов, протекающих в водяном паре, используются таблицы водяного пара, которые составлены на основе опытных данных и дают зависимость между параметрами водяного пара.
Паром называют всякий реальный газ, который в условиях его применения способен переходить в жидкость.
Получение водяного пара в технике осуществляется в основном в специальных агрегатах - паровых котлах. Независимо от назначения котлов, их величины и конструкции процесс получения водяного пара всегда происходит принципиально одинаковым способом: при постоянном давлении.
В отличие от идеального газа, реальный газ при определенных условиях может изменять свое агрегатное состояние, т.е. переходить из твердого состояния в жидкое и из жидкого состояния в газообразное и обратно.
|
.png)