Chuong 2 Môi chất và cách xác định trạng thái của môi chất

UN
Uni24h
0 downloads
20
0

Document content

Page 1

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 MÔI CHẤT VÀ CÁCH XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CỦA CHÚNG

Page 2

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 SỰ CHUYỂN PHA CỦA CÁC ĐƠN CHẤT p Nóng chảy ➢ Sự thăng hoa – ngưng kết g h Sự nóng chảy – đông đặc ➢ -đông đặc Điểm tới hạn (H O): 2 Pha lỏng pk = 221,29 bar ➢ Sự hoá hơi – ngưng tụ t = 374,15 oC k e f ➢ Nhiệt chuyển pha: là ngưng tụ lượng nhiệt cần cấp - Điểm ba thể (H O): 2 Pha rắn p = 0,00605 at (nhận) hoặc mất đi (nhả Hoá hơi t = 0,01 oC c d ra) trong quá trình a b - Pha hơi chuyển pha. Thăng hoa ngưng kết t

Page 3

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 KHÍ LÝ TƯỞNG VÀ KHÍ THỰC Lực tác dụng giữa các phân tử F - Khí lý tưởng: F = 0; - Khí thực: F = f(r), với r là khoảng cách giữa các phân tử. Khi r, v →∞, KT có thể coi là KLT Độ nén Z = pv/RT - Khí lý tưởng: Z = 1 - Khí thực: Z = f(p,T). p →0, T đủ lớn, Z → 1

Page 4

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 KHÍ LÝ TƯỞNG VÀ KHÍ THỰC (tiếp) Nhiệt dung riêng, nội năng và entanpi - Khí lý tưởng: C = const; u = f(T); i = f(T) - Khí thực: C = f(T,p); u = f(T,p); i = f(T,p) Sự chuyển pha - Khí lý tưởng: không có sự chuyển pha - Khí thực: có sự chuyển pha (rắn, lỏng khí)

Page 5

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI K.L.T. pv = RT R = 8314J/kmol.K  R   pV = GRT R =  J/kg.K  pV = MR T pPa, vm3 kg,TK 

Page 6

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC Phương trình Van der Walls (1893) (chỉ đúng với các khí ở p nhỏ, v lớn):  a ( )  p+  v−b = RT  v2  - a hệ số hiệu chỉnh áp suất - b hệ số hiệu chỉnh thể tích riêng - a,b được xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào từng chất khí.

Page 7

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 QUÁ TRÌNH HOÁ HƠI ĐẲNG ÁP Hoá hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng thành thể hơi Các dạng hoá hơi - Bay hơi là quá trình hoá hơi xảy ra trên bề mặt thoáng của chất lỏng (xảy ra ở mọi áp suất và nhiệt độ) - Sôi là quá trình hoá hơi xảy ra cả trên bề mặt thoáng và trong thể tích của chất lỏng tại các bọt hơi (chỉ xảy ra ở nhiệt độ xác định ứng với áp suất đã cho)

Page 8

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 QUÁ TRÌNH HOÁ HƠI ĐẲNG ÁP G G x = h = h t > t G G +G s t < ts t = ts t = ts t = ts t x n h K 221,29 bar t d2 d1 d d a2 100 bar c2 a1 10 bar c1 a 1 bar c a b c ts Lỏng bão hoà (x = 0) Hơi bão hoà (x = 1) o2 o1 o v o q

Page 9

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 CÁC VÙNG TRẠNG THÁI CỦA HƠI t T p k K Quá nhiệt K d2 d1 p2 p1 Siêu tới hạn T2 p ≡ T T1 x = 0 x = 1 x = 0,8x = 0,9 x = 0,8x = 0,9 x = 1 Bão hoà ẩm x = 0,1 x = 0,1 x = 0 Lỏng chưa sôi v s

Page 10

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 NHIỆT CẤP CHO QUÁ TRÌNH HOÁ HƠI Tổng quát: q = qn + r +qh Nhiệt đốt nóng nước đến nhiệt độ sôi: qn = i’– io = Cpn (ts – to) Nhiệt hoá hơi của nước: r = i” – i’ Nhiệt đốt nóng hơi bão hoà khô thành hơi quá nhiệt: qh = i – i” = Cph(t – ts)

Page 11

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI Bảng hơi nước - Bảng nước sôi và hơi bão hoà khô (bảng 3, tr. 192 – theo nhiệt độ; bảng 4, tr. 195 – theo áp suất) - Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt (bảng 5, tr. 200) Đồ thị i – s của hơi nước (tr. 215) Đồ thị lg(p) – i của môi chất lạnh (R22, tr. 212; R12, tr. 213; NH3, tr. 214).

Page 12

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI Bảng nước và hơi bão hòa (theo nhiệt độ; Bang 3)

Page 13

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI Bảng nước và hơi bão hòa (theo áp suất; Bang 4)

Page 14

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt (theo áp suất; Bang 5)

Page 15

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI Bài tập: Bài tập 1. Tính lượng nhiệt (tính theo 02 cách) cần cấp để biến 5 kg nước từ nhiệt độ 20 oC lên 200 oC ở áp suất 1 bar; Bài tập 2. Xác định thông số trạng thái của 1 kg hơi nước ở áp suất 30 bar có x = 0,75; Bài tập 3. Bình kính có thể tích 0,5 m3, chứa 5 kg nước ở nhiệt độ 20 oC áp suất ban đầu là 1 bar, được cấp nhiệt đến nhiệt độ 120 oC xác định trạng thái nước ở trong bình (p, v, i, s..)

Page 16

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI Bài tập: Bài tập 1. Tính lượng nhiệt (tính theo 02 cách) cần cấp để biến 5 kg nước từ nhiệt độ 20 oC lên 200 oC ở áp suất 1 bar; Bài làm: Cách 1: Ta có: q = qn + r +qh Hay: q = Cpn.(ts – to) + (i” – i’) + Cph(t – ts) Q = G.q Cách 2: Ta có: q = qn + r +qh Hay: q = (i’– io) + (i” – i’) + (i – i”) = i – io = 2875 – 83,7 Q = G.q = G.(i - io) = 5.(2875 – 83,7) [kJ]

Page 17

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI

Page 18

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI

Page 19

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI

Page 20

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 816 nhà Thư viện TQQB - ĐHBK Hà Nội ĐT: (024) 8.692.333 BẢNG VÀ ĐỒ THỊ CỦA CÁC HƠI Bài tập: Bài tập 2. Xác định thông số trạng thái của 1 kg hơi nước ở áp suất 30 bar có x = 0,75; a = (1-x).a’+ x.a’’(a’; a’’tra bảng ở p = 30 bar) a (v, i, s…)

Showing the first 20 pages. Download the document to see it all.

Comments (0)

Sign in to join the discussion

No comments yet. Be the first!