Пәннің ОҚУ Әдістемелік кешені «Жылутехника»



жүктеу 0.7 Mb.
бет6/12
Дата10.01.2019
өлшемі0.7 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Дәріс 6


(2 сағат, 6 апта)
Тақырып. Су буы

Дәріс сабақтың мазмұны

1 Нақты газдар мен булар.

2 Нақты газдардың қасиеттері.

3 Су буы. Негізгі түсініктер мен анықтамалар.

4 және диаграммаларда бу түзілу процессі. .

5 Судың және су буының параметрлерін анықтау.

6 Судың және су буының кестелері.

7 Су буының диаграммасы.

8 Фазалық ауысуылар. Фазалық ауысуыларының диаграммасы

Барлық заттар сыртқы жағдайларға байланысты түрлі агрегаттық (фазалар) күйлерде: сұйық, газтәріздіс болады. Жалпы жағдайда фаза ұғымы агрегаттық күй ұғымына қарағанда аз көлемі қамтиды; өйткені, кейбір заттар қатты және сұйық күйде түрліфазаларында болады (мысалы: мұз, күкірт, гелий және т.б.). Заттың бір фазадан екінші бір фазаға ауысуы деп аталады. Түрлі агрегаттық күйлердегі заттар, түрлі фзикалық қасиеттерге иеболады, олардың бірі – тығыздық. Бұр айырмашылық молекула аралық өзара әсердің сипатымен түсіндіріледі. Қатты заттың сұйыққа (балқуы) ауысуында немесе газға, сұйық күйге бармайауысуында (сублимацияда), фазалық ауысудың жылуы қатты дененің кристалдық торын бұзуға жұмсалады.

Балқу мен сублимацияға кері процестер, сәйкес кристалдану (қатаю) және десублимация деп аталады.

Зат сұйық күйден газ тәріздес күйге өткенде (қайнағанда) фазалық ауысудың жылуы ұлғаю жұмысына, сондай-ақ ассоцияланған молекулаларды (комплекстерді) бұзуға негізделген, молекула аралықөзара әсер күштерін жоюға жұмсалады. Газ тәріздес күйден сұйық күйге кері ауысу жылу бөлінуімен қатар өтеді және конденсация деп аталады.

Фазалық ауысуылар, фазалық тепе-теңдіктер және процестерді талдауда, Гиббс фазалар ережесі маңызды роль атқарады:




(1)







мұндағы – термоданамикалық жүйенің еркін дәрежелер саны (тәуелсіз интенсивті параметрлер саны);

 - жүйе құраушыларының саны;

 - жүйедегі фазалар саны.

Күйге байланысты бу 3 түрде болады: құрғақ қаныққан бу; ылғалдықаныққан бу; және қызып кеткен бу.





Сурет 1 – диаграммасында бу түзілу процессі






Сурет 2 - диаграммасында бу түзілу процессі
1-ші суретте бу түзілуінің диаграммасы көрсетілген.

- 1 қисығы оС (273,15 К) температурдаға суға сәйкес;

- 2 қисығы қайнау (қайнау) температурадағы суға сәйкес;

- 3 қисығы – құрғақ қаныққан буға сәйкес.

2 қисығы - бұл төменгі шекаралық сызығы, 3 - қисығы жоғарғы шекаралық сызығы.

Шекаралық қисық сызықтарды бөлетін нүктесі – критикалық нүкте деп аталады.

1, 2, 3 қисықтары диаграмманы 3 бөлімге бөледі.

- 1 мен 2 қисық сызықтардың аралықтарында ауданы - сұйық,

- 2 мен 3 қисық сызықтардың аралықтарында аудан – қайнап тұрған сұйық пен газдың қоспасы (ылғалды қаныққан бу),

- 3-ші қисық сызықтың оң жағында аудан – қызған бу.


Критикалық нүктені 1861 ж. Д.М. Менделеев анықтап, оны абсолют қайнау температурасы деп атады, өйткені осы күйде кез-келген сұйық буға айналып, сұйық күй алатындай көлемді алып тұрады. Критикалық қысы мен температурада сұйық пен оның құрғақ қаныққан буының қасиеттерінің арасында айырмашылығы жоқ. Критикалық температурадан жоғарғы температурада сұйық тек қызған бу күйінде ғана болады.

Су буынын критикалық параметрлері: = 22,129 МПа, = 647,3 К, = 0,00326 м3/кг. Бу түзілу процессін диаграммасында көрсетуге болады.



Қаныққан сұйықтың күйі қысыммен немесе температурамен анықталады. Қалған барлық параметрлерін (, , , ) қаныққан су буының кестесі бойынша анықтауға болады.

Құрғақ қаныққан бу қысымдағы қаныққан (қайнау) температурасына тең, температура сақталғанда және сұйық толық буланғанда пайда болады. Құрғақ қаныққан буының күййі оның қысымымен немесе температурасымен анықталады. Қалған барлық параметрлерін (, , , ) қаныққан су буының кестесі бойынша анықтауға болады.

Ылғалды қаныққан бу – ол құрғақ қаныққан бу мен қайнап жатқан сұйық тамшыларынан тұрады. Ылғалды қаныққан буының күйі оның қысымымен немесе температурасымен және құрғақтылығының дәрежесімен анықталады. Қаныққан сұйықта , ал құрғақ қаныққан буға . Ылғалды қаныққан бу температурасы тек қана қысымының функциясы болады, оны бу кестелер бойынша анықтауға болады.

Қызған бу қанығу температурасынан жоғары температурада болады. Қызған бу нақтылы қысымда әр түрлі температуралары болу мүмкін. Қызған бу күйін сипаттау үшін оның екі парамтрлерін білу керек (қысым мен температура)

Су буының термодинамикалық процесстердің есебі құрғақ қаныққан будың, қаныққан сұйықтың және қызған будың термодинамикалық кестелер көмегімен есептеуге болады.

Су буының есебінде -диаграммасымен қолдануға болады. диаграммада әр нүкте күй параметрлерінің нақты мәніне ; ; ; ; сәйкес (сурет 3). Диаграммада изохоралар (пунктир сызықтары), изобаралар, изотермалар, будың құрғақтылығының дәрежесіне тең сызықтары көрсетілген. Жоғарғы және төменгі шекаралық қисық сызықтары -диаграмманы қанықпаған сұйық , ылғалды қаныққан бу , қызған бу аудандарға бөледі. Ылғалды қаныққан бу ауданындағы түзу сызықтары изотермалар болады. Қызған будын аудына өткенде изобаралар және изотермалар бөлінеді.



Сурет 3 – Су буының -диаграммасы


Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:

Булану, қайнау, құрғақ қаныққан бу, ылғалды қаныққан бу және құрғақ дәрежесі, қызып кетекен бу, шекаралық қисықтарының, су буының және диаграммалары.


Өздік бақылау сұрақтары
1 Булану дегеніміз не?

2 Қайнау дегеніміз не?

3 Құрғақ қаныққан бу дегеніміз не?

4 Ылғалды қаныққан бу және құрғақ дәрежесі дегеніміз не?

5 Қызып кетекен бу дегеніміз не?

6 Шекаралық қисықтарының физикалық қандай?

7 және диаграммаларында су буының процестерін көрсетініз.

8 , және диаграммаларында негізгі жылудинамикалық процестерді көрсетініз.



Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат., 1969. - б.3-20

2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.: Высшая школа, 1980. - б.3-15

3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-16

4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.: Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41

5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.

Модуль 1. Техникалық жылудинамика



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет