IMG$49

w wdaniu, natomiast # odczytuje się z tego wykresu w punkcie 3 na knywej granicznej interpolując pomiędzy izotermami pary przegrzane], W ten sposób można znaleźć średnie ciepło właściwe pary przegrzanej dla dowolnych danych warunków lub stanów pary.

Jeszcze większe ułatwienie uzyskuje się przez użycie wykresów i-s przy określaniu pracy technicznej podczas przemiany adiabatycznej, co jest bardzo częstym zadaniem w technice cieplnej

q = i,-VH,

wobec q = 0 a więc dla adiabaty

| -4~Śa

jest to więc odcinek 1—2 na wykresie (rys. 40) odpowiadający pracy adiabatycznej, wykonanej pomiędzy stanem określonym w zagadnieniu przez p i t dla pary przegrzanej, a przez p ix dla pary nasyconej, i stanem końcowym, oznaczonym już tylko przez ciśnienie końcowe p<j podane w zagadnieniu. Wykres i-s w dużym formacie dołączony jest na końcu niniejszej książki.

Obliczanie pracy technicznej przy przemianie adiabatycznej z wykresu i-s daje szczególne udogodnienie w przypadku, gdy podczas rozprężania się para przechodzi ze stanu przegrzania w stan nasycenia, co prawie zawsze występuje w zagadnieniach technicznych. Określanie pracy technicznej i stanu końcowego pary przez przeliczanie odpowiednich związków jest trudne i mozolne, gdyż najpierw za pomocą prób należy znaleźć stan pary, w którym przechodzi ona ze stanu przegrzania w stan nasycenia, czyli gdzie na wykresie przecina górną krzywą graniczną, aby odrębnie policzyć pracę wytworzoną przez parę przegrzaną i odrębnie przez parę nasyconą. Przy użyciu wykresu i-s od razu na pionowym odcinku odczytuje się wielkość wykonanej pracy, stan końcowy pary, a przecięcie się tego pionowego odcinka z krzywą graniczną umożliwia znalezienie parametrów' odpowiadających stanowi pary, gdy przechodzi ona ze stanu przegrzania w stan nasycenia.

Wartości liczbowe otrzymane z wykresu i-s są nieco mniej dokładne niż obliczone na podstawie tablic liczbowych wskutek malej skali wykresu oraz jego kurczenia się i rozciągania pod wpływem zmian wilgotności powietrza, jednak te odchylenia nie mają praktycznego znaczenia, szczególniej, jeżeli w specjalnych przypadkach, gdy chodzi o dużą dokładność, zastosuje się wykresy rysowane w dużej skali.

39. Równania Clapeyrona dla par nasyconych. Zjawisko zamiany deczy o temperaturze T i ciśnieniu P na parę suchą nasyconą o tej samej temperaturze przedstaw'! się w obu układach współrzędnych, tj. w wykresie P-v i T-s liniami 1—2 (rys. 41 i 42). Jeżeli zjawisko to odbędzie się przy ciśnieniu (P + dP) jako linia |—4, to odpowie temu temperatura (T + dT). natomiast na wykresie T-s — linia 3—4.

Pola zawarte pomiędzy krzywymi granicznymi a liniami 1—? oraz 3 — 4 są, przy uwzględnieniu podziałek, równe sobie.

Więc

(u"-u')dP = dT(s"-0

stąd

= 8'W

a ponieważ

_H » r s — s = -=-!F

wi^c

dP

[v.2i]

Wyrażenie to nosi nazwę równania Clapeyrom. Znalazłszy doświadczalnie zależność dP/dT można za pomocą tego równania obliczyć t>“ lub r.

Rys. 41-Wykresy do wyprowadzenia równania Clausiusa-Clapeyrona

równania Ctausitwa-CIapei/rona

Ponieważ związek ten ujmuje zależność ciepła od temperatury, nosi on niekiedy nazwę drugiego prawa termodynamiki dla par nasyconych.

40. Przemiany typowe par. Para nasycona, będąc w pewnym stanie bliżej oznaczonym przez ciśnienie lub temperaturę (co jest równoznaczne) oraz przez jej wilgotność, może podlegać dowolnym przemianom. Poniżej zostaną rozpatrzone niektóre przemiany typowe jako przykłady stosowania podanych wyżej równań.

Przemiana izobaryezna, czyli przy stałej prężności (P = const), jest dla pary nasyconej jednocześnie przemianą izo-tormiczną, gdyż dzięki związkowi, jaki zachodzi między ciśnieniem parowania i temperaturą wrzenia przemiany te są identyczne.

Izobara i izoterma są w układzie P-» i T-s (rys. 43 i 44) dla pary nasyconej liniami prostymi poziomymi.

109