IMG!36

I

Rys. 9.II. Przemiana izolermiczna: a) w układziep-y. b) w układzie T-s

Rys. 9.12. Przemiana izotcrmiczna w układzie i-s

Praca techniczna w przemianie izotcrmiczncj, zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki, dl a i kg pary jest równa:

tii-2 *-(h~ h) ♦ 41-2 = h - h + 7*‘(*2 - */)    ^{(9 26)}

2 kolei praca bezwzględna odniesiona do 1 kg pary, określona również na podstawie pierwszej zasady termodynamiki, wynosi:

1/.2 ^m-(u₂~ ^ul) + *il-2 - ^u! - “2 ♦ TX^s2 - ⁵l)

W' tym miejscu warto zwrócić uwagę, że, w odróżnieniu od gazów doskonałych przemianie izotermicznej pary wodnej przyrost energii wewnętrznej jest różny od ru. ponieważ energia wewnętrzna rośnie wraz ze wzrostem objętości właściwej paty

Zatem, w przemianie izo termicznej pary nie je*t spełniona (obowiązując* dla gazów j.jikonalych) równość <7 = ( = /,

Przyrost energii wewnętrznej pary w przemianie izotcrmicznc) można również. po wykorzystaniu równania Gibbsa, wyliczyć z zaleznoici:

^Au» ł " U₂-U, m «y-i,-(p_? v₂-p₍-v,)    (9.28)

Jeżeli obliczenia dotyczą wyłącznie obszaru pary mokrej, to można zauważyć, ic praca lcchnic/na musi być równa zero </, - 0 ponieważ w tym obszarze izoterma pokryta *ię z izobarą a więc dp - 0). natomiast pracę bezwzględną można wyliczyć (korzy-jtając z wzoru (9.4)) z równania:

h-2 * P<^v2 ~ ^vt) =    -*/)'(*" - w')    (9.29)

Aby wyznaczyć wartości ciepła lub pracy dla całej masy pary M (w układzie zamkniętym). należy wielkości obliczone z równań (9 24) do (9.29) pomnożyć przez M

9.5.4 PRZEMIANA IZENTROPOWA

W przemianie izcnlropowcj dq_c = 0. czyli stała pozostaje entropia (i - idem).

Podobnie jak izobara jest przemianą bardzo często stosowaną do obliczeń procesów wytwarzania pary w kotłach, tak izentropa jest równic często stosowana w analizach procesów rozprężania pary. Przemiana izentropowa jest bowiem uproszczonym, ale bardzo wygodnym modelem porównawczym rozprężania pary w turbinach siłowni cieplnych.

W przemianie izentropowej, rozprężanie pary (dp < 0) powoduje zawsze jej ekspansję (dv > 0) oraz obniżanie temperatury (dT < 0) i odwrotnie - sprężanie jest powodem kompresji i wzrostu temperatury (rys. 9.13a i b). Przebieg linii przemiany izentro-powej układzie p-v jest bardziej stromy od linii stałej wartości x * idem, co bez specjalnych uzasadnień matematycznych można stwierdzić, jeżeli zwróci się uwagę na to, /.e w układzie T-s (rys. 9.13b) izentropa rozprężania przecina kolejne linie x - idem

Związana z ekspansją (lub kompresją) zmiana stopnia suchości pary w obs/uze pary mokrej zależy od tego, jaka była wartość entropii pary na początku procesu w stosunku ilu entropii punktu krytycznego.

Jeżeli dla ekspandującej pary jej entropia początkowa: s, > s_k (rys. 9.13b przemiana    to w miarę ekspansji stopień sucho ci paty

maleje (dx < 0);

s, <s_k (rys. 9.13b przemiana 1 '->2'). lo w miarę ekspansji stopień suchot i pary

rośnie (ilx > 0).

Rzecz jasna, jeżeli proces ekspansji zaczyna się w obszarze pary pr/egr/anej, P"żd przekroczeniem linii granicznej x - 1 następuje zmniejszanie stopnia P«cgr/*m*

257