117

Praca

(4.3.9)

Ki = p{^vi-^v O

Dla pary wilgotnej obowiązują tu wszystkie wzory odpowiadające przemianie izotermicznej.

(c)    Przemiana izochoryczna

Przy stałej objętości praca przemiany jest równa zeru i z IZT wynika, że ciepło jest równe zmianie energii wewnętrznej

ha = ^A“u = h-h-^v{Pi-Pi)    (4.3.10)

(d)    Przemiana adiabatyczna

Odwracalna przemiana adiabatyczna jest izentropą, dla której s = const. W obliczeniach nie wykorzystuje się równania adiabaty z uwagi na zmienność wykładnika adiabaty, szczególnie w obszarze pary wilgotnej, gdzie jest on funkcją stopnia suchości. Ponieważ q_l2 =0, praca w układzie zamkniętym równa jest zmianie energii wewnętrznej

ha = ^A“u = (h-P2^vi)~(h ~Pl^Vl)    (4.3.11)

Gdy przemiana ta występuje w układach otwartych (np. rozprężanie pary w turbinie lub sprężanie w sprężarce wirnikowej), to praca wynosi

Przykład 4.3.1

1 kg wody w stanie wrzenia pod ciśnieniem 1 MPa został rozprężony do ciśnienia 0,1 MPa. Obliczyć wykonaną przez układ pracę, jeżeli proces przebiegał izotermicznie. Dane: przy ciśnieniu 1 MPa temperatura wrzenia wynosi 180°C, objętość właściwa, entalpia właściwa i entropia właściwa w stanie końcowym mają odpowiednio wartości: 2,119 m³/kg, 2835,3 kJ/kg, 7,752 kJ/(kg-K).

Rozwiązanie

Z IZT praca bezwzględna może być obliczona jako różnica ciepła i zmiany energii wewnętrznej układu między stanami 1 i 2

ha = ‘ha - ^a«i,2

Można przyjąć, że objętość właściwa, entropia i entalpia wrzącej wody, zgodnie z zależnościami (4.3.Id), są równe

v\ = 0,001 m³ *kg ¹ i\ = 4,19 r = 4,19-180 = 754,2 kJ-kg¹

117