para wodna

PARA WODNA

1. PRZEMIANY FAZOWE SUBSTANCJI JEDNORODNYCH

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

Przy niezmiennym ciśnieniu zmiana wody o stanie początkowym odpowiadającym punktowi pęcherzyków w parę nasyconą suchą odbywa się w stałej temperaturze. Tak samo zachowują się inne jednoskładnikowe ciecze.

Para mokra (nasycona mokra) zawiera dwie fazy: ciekłą i lotną. Fazą ciekłą jest woda o stanie punktu pęcherzyków. Fazą lotną jest para nasycona sucha. Stopień suchości pary mokrej (pary nasyconej mokrej) oblicza się ze wzoru

                                                                                                  (1.1)

m” – ilość pary nasyconej suchej w parze mokrej, kg

m’ – ilość cieczy o stanie punktu pęcherzyków w parze mokrej, kg

m – ilość pary mokrej, kg

Ciepło (entalpia) parowania dla procesu izobarycznego

                                                                                    (1.2)

i” – entalpia właściwa pary nasyconej suchej, kJ/kg

i’ – entalpia cieczy w punkcie pęcherzyków, kJ/kg

Przyjmuje się, że H2O ma energię wewnętrzną i entropię równą zero w stanie ciekłym dla parametrów punktu potrójnego:

ptr = 611,2 Pa

Ttr = 273,16 K (0,01ºC)

1 kg pary mokrej składa się z 1-x kg cieczy w stanie punktu pęcherzyków oraz x kg pary nasyconej suchej. Stąd objętość właściwą, entalpię właściwą i entropię właściwą pary mokrej wyznacza się odpowiednio z zależności

              [J/kg]                                          (1.3)

[J/kg]                                                        (1.4)

              [J/(kg·K)]                                          (1.5)

Energia wewnętrzna właściwa pary (nasyconej) mokrej

[J/kg]                                                                                    (1.6)

[J/kg]                                          (1.7)

Entalpia właściwa cieczy

[J/kg]                                                                                                  (1.8)

Parametry stanu dla punktu pęcherzyków (oznaczone prim) i pary nasyconej suchej (oznaczone bis) można odczytać z tablic parowych.

Tylko w wyjątkowych przypadkach możemy traktować parę wodną jako gaz doskonały lub półdoskonały. Najczęściej, aby uzyskać odpowiednią dokładność obliczeń, musimy traktować parę jako gaz rzeczywisty.

Parametry określające stan wody na linii granicznej x = 0 i x = 1

uszeregowane według ciśnienia