Joba Suw puwi. Puwlanıw hám kondensatsiya

Lekciya -4:

Suw puwı hám onıń qasiyetleri. Renkin cikliniń р-v, T-s hám h-s diagramması:

Joba

1. Suw puwi. Puwlanıw hám kondensatsiya

2. Toyingan puw basımın temperaturaǵa baylanisligi. Fazalıq ótiw ıssılıǵı.

3. Suw puwini p-v, T-s, h-S diagrammaları.

Tayansh sóz hám sóz dizbegi:

Suw puwi, p-v, T-s, h-s diagrammaları, puw kúsh apparatı, Renkin ciklı, puwni ekilemshi qızdırǵısh, regenerativ ciklı, toyigan puw, qızdırılǵan puw, puw qızdırgishi, kondensator.

Jismni suyıq jaǵdayınan gaz jaǵdayına ótiw procesi puw payda bolıw dep aytıladı. Suyıqlıqtıń tek erkin sırtınan hám hár qanday temperaturada puw payda bolıw procesine puwlanıw dep ataladı. Puwlanıwdıń mánisi sonnan ibarat, suyıqlıq sırtı daǵı tezligi joqarı, yaǵnıy kinetik energiyası úlken bolǵan molekulalar qońsılas molekulalardıń tartısıw kúshlerin jeńip suyıqlıqtan átirap ortalıqqa ushıp shıǵadılar. Puwlanıw suyıqlıqtıń tábiyaatına hám temperaturasına baylanıslı. Temperatura eliriwi menen puwlanıw tezligi artadı. Puwlanıw processinde suyıqlıqtıń temperaturası azayadı, sebebi suyıqlıqtan tezligi joqarı bolǵan molekulalardıń ushıp shıǵıwı sebepli qalǵan molekulalardıń ortasha energiyası pasayadi.

Suyıqlıqqa issiliq uzatılǵanda onıń temperaturası kóterilip puwlanıw jedellesedi. Suyıqlıqtıń tábiyaatına hám basımına uyqas temperaturada puwlanıw suyıqlıqtıń pútkil kólemi boyınsha júz beredi. Nátiyjede jedel túrde puw kóbikshalari ıdıs diywallarına hám de suyıqlıq kóleminde payda boladı hám úlkenlesip suyıqlıq sırtına qalqıb shıǵıp yoriladi. Bunday hádiyse qaynaw dep ataladı. Qaynaw suyıqlıq sırtı daǵı basımǵa baylanıslı, yaǵnıy basım ortsa, qaynaw temperaturası da artadı hám kerisinshe. Jismni gaz jaǵdayınan suyıq jaǵdayına ótiwi kondensatsiya dep aytıladı. Kondensatsiya procesi puw payda bolıwı sıyaqlı ózgermeytuǵın temperaturada júz beredi. Puwdin kondensatsiyalanishi nátiyjesinde payda bolǵan suyıqlıqqa kondensat dep ataladı. Qattı jismni bır jola puw jaǵdayına ótiwi sublimatsiya dep ataladı. Puwdin qattı jaǵdayǵa ótiwi bolsa desublimatsiya dep ataladı.

Suyıqlıq sırtınan qansha molekula ushıp shıǵıp gaz jaǵdayına otsa hám tap sonsha molekula kondensatsiyalanib suyıqlıq jaǵdayına qaytsa, bunday hádiyse toyinish jaǵdayı dep qabıl etilgen, yaǵnıy puw suw menen teń salmaqlılıqta boladı. Suyıqlıq menen dinamikalıq teń salmaqlılıqtaǵı puw toyingan puw dep ataladı. Suyıqlıqtıń erkin sırtı ústindegi boslıqtı toyintiradigan puwga ızǵar puw dep ataladı. Toyingan ızǵar puwda mayda suw tamshıları boladı. Payda etińan ızǵar puwga taǵı qosımsha issiliq muǵdarı uzatılsa, onıń quramındaǵı júdá mayda suw tamshıları puw jaǵdayına ótedi hám toyingan qurǵaqlay puw payda boladı.

Ízǵar puwdegi qurǵaqlay toyingan puwdin massalıq úlesine puwdin qurǵaqlıq dárejesi dep ataladı hám x hárıbi menen belgilenedi. Ízǵar puwdegi suyıqlıqtıń massalıq úlesine ızǵarlıq dárejesi dep ataladı hám y hárıbi menen belgilenedi hám y=1-x bolıwı tábiy. Toyinish temperaturası daǵı qaynap atirgan suyıqlıq ushın x=0, qurǵaqlay toyingan puw ushın bolsa x=1.

Sonday eken, qurǵaqlıq dárejesi 0 den 1 ge shekem ózgeriwi múmkin. Toyingan qurǵaqlay puwga ózgermeytuǵın basımda taǵı qosımsha issiliq muǵdarı uzatılsa, ol halda onıń temperaturası kóteriledi hám ol oǵada qızdırılǵan puw jaǵdayına ótedi.

Oǵada qızdırılǵan puwdin temperaturası hám salıstırma kólemi sol basım daǵı qurǵaqlay toyingan puwnikidan joqarı boladı. Oǵada qızdırılǵan puwni suyıqlıq sırtında alıp bolmaydı. Oǵada qızdırılǵan puw hám qurǵaqlay toyingan puwdin sol basım daǵı temperaturalar ayırmashılıǵına qızdırıw dárejesi dep aytıladı. Oǵada qızdırılǵan puw toyinmagan boladı, sebebi onıń sol basım daǵı salıstırma kólemi qurǵaqlay toyingan puwnikidan joqarı, qısıqlıǵı bolsa kem boladı.

Oǵada qızigan puw óziniń fizikaviy ózgeshelikleri boyınsha gazlarǵa jaqınlasadı.

Suwdiń 0S temperatura hám túrli basımlar daǵı salıstırma kólemi v0  0, 001 m3/kg ga teń.

Qaynap atirgan suwdiń salıstırma kólemi v basım hám temperatura eliriwi menen artadı, ásirese joqarı basımlarda ⁰S temperatura daǵı salıstırma kóleminden talay parıq etedi. Mısalı, p=50 bar de v1=0, 0012859 m3/kg; p=220 bar de v1=0, 00269 m3/kg. 1 kg suwdı 0S temperaturadan qaynaw temperaturasınasha qizdırıw ushın (uyqas basımda ) zárúr bolǵan issiliq muǵdarı tómendegi teńlemeden anıqlanadı :

q=h¹–h¹₀ (8.1)

bul jerde h¹ – qaynap atirgan suw entalpiyasi; h¹_o – suwdin 0S degi entalpiyasi;

Qaynap atirgan suyiqliq entalpiyasi basim yaki temperatura boyinsha aniqlanip, toyingan suw puwlari kestelerden alinadi.

Qaynap atirgan suyiqliqdin ishki energiyasi u¹ entalpiya formulasidan aniqlanadi:

h=u+Pv yaki u¹=h¹-Pv¹ (8.2)

Qaynaw temperaturasınasha isitilgan suwga issiliq beriw dawam ettirilse, ol puwga sheńber baslaydı. Puw payda bolıw processinde suwdin aqırǵı tamshısı puwga aylanbaǵanǵa shekem temperatura ózgermeytuǵınnan turadı. Sol aqırǵı jaǵdayda qurǵaqlay toyingan puw payda boladı. Joqarıda aytılǵanı sıyaqlı, 1 kg qaynap atirgan suwni qurǵaqlay toyingan puwga aylandırıw ushın zárúr bolǵan issiliq muǵdarına puw payda etiw ıssılıǵı dep ataladı hám r hárıbi menen belgilenedi. Puw payda etiw ıssılıǵı basim yaki temperatura menen anıqlanadı. Olardı artpaqtası menen p azayadı hám kritik noqatda nolǵa teń boladı. Puw payda etiw ıssılıǵı ishki potentsial energiyagniy ózgeriwine yaki ajıratıw (disregatsiya) jumısı  hám sırtqı keńeyiw jumisına (v^II–v^I)= sariplanadi.  Shama ishki,  – Shama bolsa sırtqı puw payda etiw ıssılıǵı dep aytıladı.

Puw payda etiw ıssılıǵı tomendegige teń:

Qurǵaqlay toyingan puwdin entalpiyasi h^II tomendegi formuladan aniqlanadi:

Quruq toyingan puwdin ishki energiyasi:

Quruq toyingan puw tek bir parametr: basim yaki temperatura menen aniqlanadi.

Joqaridagi Shamalar: h^II, h^I, r, v``, v` suw puwi kestelerden alinadi.