IMG!27

1 — x

X

zszmcj istoty przejścia fazowego Dlatego tez, kun, cc me jest wprowadzeń »cgo (pomocniczego) parametru określającego stan termodynamiczny _Ł- " _L °'^l4tW obszarze i umożliwiającego obliczenia parametrów termicznych i kal, ry ** * ** mokrej Takim parametrem jest stopień suchości pary. definiowany jakzy******

^A' .♦/

1/    - aiiu pary nasyconej suchej.

^ - mxva pary mokrej (suma mas wody wrzącej . pary nasyconej suche,).

,1/ _ - masa wody wrzącej.

PrrJtak Zdefiniowanym siopn.u suchości, jest oczywiste, zc w punkcie pęcherz,, ków mus. być x - 0 fry* « punk. B). a w punkcie rosy musi być ar - 1 (O* 9.2 punk, Dy ££ mokra składa się tylko z wrzącej wody . pary nasyconej suchej (M„ ₊ Af^ , . "S „_lem stopień suchośc. można traktować jak udoił masowy pary nasycone, soćhJTw parze mokrej Suma udziałów pary nasyconej suchej . wody wrzącej w pom ^krej mus, być równa 1 Możni więc. przez analogię do równania (9.1) wprowadź pojęcc stopnia wilgotności pary który mus. byc równy 1 - x:

M    pas

(9.2)

Równania (9.1) i (9.2) pozwalają na wyliczenie stosunku masy wody do par, u parze mokrej (lub odwrotnie), w funkcji stopnia suchości pary. np.:

(9-3)

9.2. OBJĘTOŚĆ WŁAŚCIWA I GĘSTOŚĆ PARY

Ze względu na różnice zjawisk fizycznych w czasie przejścia fazowego i po jego zakończeniu (a w szczególności ze względu na zależność temperatury od ciśnienia w obszarze zmiany fazy i niezależność temperatury od ciśnienia po zakończeniu zmiany Cazy), sposób określenia gęstości pary w obu tych obszarach należy omówić odrębnie

Fara mokra

Jak powiedziano powyżej, w obszarze przejścia fazowego ciecz-para, gdzie występuje mieszanka wrzącej wody i pary nasyconej, temperatura jest ściśle związana z ciśnieniem i dlatego wprowadza się dodatkowy parametr, którym jest stopień suchości. Potrzebny on jest właśnie po to, aby dysponując temperaturą nasycenia (albo zamiennie ciśnieniem) i wartością*, określić gęstość pary mokrej, albo jej objętość właściwą, które z kolei są niezbędne np. do obliczeń natężenia przepływu pary.

238

Wiór na objętoic właściwą pary mokrej w zalcżnoto od atopma suchości x c**z _cijniema nasycenia (lub temperatury nasycenia), można be* problemu wyprowadzić _£ (lletfloici definiującej objętość właściwą, jeżeli znane są wartości tej objętości na żywych granicznych w danym ciśnieniu albo temperaturze nasycenia.

v    _L ^V~+^V«~    ,    ^_=

' M ^ M„+M_ri M„_w -i-Mp., M ^ M

M

pns

M.

gdzie.

V - objętość pary nasyconej suchej zajmowana przez masę. Mpąp

- całkowita objętość pary mokrej (suma objętości wody wrzącej \ pary nasyconej suchej) zajmowana przez całkowitą masę pary mokrej y^, — objętość wody wrzącej zajmowana przez masę

Jeżeli teraz do powyższej zależności wstawimy wzory (9.1) i (9.2) oraz zauważymy, że dla danego ciśnienia (albo temperatury) objętość właściwa na krzywej x • 0, yf - y^jM^ a objętość właściwa na krzywej i = 1. v" = y^M^ to otrzymamy zależność:

/ »» v v

1 — X X

która po przekształceniu i uporządkowaniu daje ostatecznie znany wzór

v_x=v'+x(v"-v')    t⁹⁴>

Obliczenie objętości właściwej pary dla danego stopnia suchości oraz ciśnienia Hub temperatury nasycenia) pozwala naychmiast wyznaczyć wartość gęstości pary

jako odwrotności:

p* « l/v_x

Oczywiście - podobnie jak dla objętości właściwej - również wzór na gęstość pary można wyprowadzić bezpośrednio z definicji gęstości:

P*

M „w *** M pnj

(V_-kV_p(U)M_/wu