Обработка опытных данных. 1. Рассчитать абсолютное давление насыщенного пара для всех точек:

1. Рассчитать абсолютное давление насыщенного пара для всех точек:

, Па;

1 кгс/см² = 735,6 мм рт. ст.;

750 мм рт. ст. = 10⁵ Па = 0,1 МПа.

2. По величинам е из градуировочного графика определить значения , где . Искомая температура насыщения , °С.

Результаты занести в Таблицу 1.

3. На миллиметровой бумаге или «страничке в клеточку» опытные данные р_н и t_н нанести на диаграмму и построить кривую насыщения (рис. 3), выбрав масштабы по осям:

= 1МПа 1 см;

= 10 °С 1 см.

Методом графической интерполяции построить плавную сглаживающую кривую насыщения, используя гибкую линейку (количество точек над и под кривой должно быть примерно одинаковым).

При заданной температуре провести касательную к кривой насыщения. При этом расстояния от касательной до кривой на равных плечах от заданной точки должны быть примерно одинаковыми.

4. С помощью уравнения (4) рассчитать теплоту парообразования r при заданной температуре :

, кДж/кг.

Значение производной определить графически как тангенс угла наклона касательной к кривой насыщения в точке с температурой (геометрический смысл первой производной!) (рис. 3), т.е. с учетом размерностей:

, Па/град.

Точность определения теплоты парообразования r будет зависеть от тщательности построения и проведения графических измерений.

Значение удельных объемов и приведены в таблице (Приложение).

Построить графическую зависимость теплоты парообразования от температуры насыщения . Для этого отложить экспериментальные значения , рассчитанные при , на диаграмме , выбрав масштабы по осям:

ордината = 100 кДж/кг → 1 см;

абсцисса = 5^оС → 1 см.

при этом использовать результаты, полученные другими участниками своей бригады. Объяснить полученную зависимость, пользуясь Ts - диаграммой водяного пара (рис.2).

5. По уравнениям (2) и (1) рассчитать значение внешней и внутренней теплот парообразования при температуре .

6. Рассчитать степень сухости х влажного насыщенного пара при температуре исследованной двухфазной системы: х , где v_x = 0,00326 м³/кг в соответствии с выражением (5).

7. Вычислить энтальпию влажного насыщенного пара:

х, кДж/кг,

где - энтальпия жидкости на линии насыщения при температуре (Приложение).

8. Определить внутреннюю энергию влажного насыщенного пара при температуре :

, кДж/кг.

9. Рассчитать энтропию влажного насыщенного пара при температуре :

, кДж/(кг×К),

где - энтропия жидкости на линии насыщения при температуре (Приложение).

10. Изобразить на pv- и Ts -диаграммах (без соблюдения масштаба) исследованный изохорный процесс.

11. Сравнить полученную в опыте величину теплоты парообразования r со справочными данными r_табл. (приложение):

.

Величина δr характеризует качество проведенных измерений и обработки опытных данных.

Контрольные вопросы

1. pv- и Ts -диаграммы водяного пара.

2. Процессы фазового перехода на pv- и Ts -диаграммах.

3. Области состояния водяного пара. Кипящая жидкость, влажный насыщенный, сухой насыщенный и перегретый пар. Степень сухости.

4. Понятия о температуре и давлении насыщения. Кривая насыщения.

5. Методика определения и физический смысл r, , , x, , , .

6. Понятие о термических и калорических параметрах.

7. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Достоинства этого уравнения и их использование для определения теплоты парообразования.

8. Схема экспериментальной установки и методика проведения эксперимента.

9. Источники погрешностей измерения. Виды погрешностей. Методика расчета.

Приложение

Параметры насыщенного водяного пара

, °С	v’, м3/кг	v“, м3/кг	h’, кДж/кг	S’, кДж/кг К	r, кДж/кг
	0,001251	0,05005	1086,1	2,7034	1715,0
	0,001263	0,04591	1110,2	2,8394	1689,0
	0,001275	0,04215	1135,0	2,8851	1661,0
	0,001289	0,03872	1160,2	2,9307	1634,0
	0,001302	0,03560	1185,3	2,9764	1605,0
	0,001317	0,03274	1210,7	3,0223	1574,2
	0,001332	0,03013	1236,8	3,0685	1542,9
	0,001348	0,02774	1263,1	3,1146	1510,2
	0,001365	0,02533	1290,0	3,1611	1476,3
	0,001384	0,02351	1317,2	3,2079	1441,0
	0,001404	0,02164	1344,8	3,2548	1404,2
	0,001425	0,01992	1373,1	3,3026	1365,6
	0,001447	0,01831	1402,2	3,3507	1325,2
	0,001472	0,011683	1431,7	3,3996	1282,3
	0,001499	0,01545	1462,0	3,4495	1237,8
	0,001529	0,01417	1493,6	3,5002	1190,3
	0,001562	0,01297	1626,1	3,5522	1139,6
	0,001599	0,01184	1559,8	3,6056	1085,7
	0,001639	0,01078	1594,8	3,6605	1027,0
	0,001689	0,00977	1639,0	3,7184	963,5
	0,001741	0,00880	1671,0	3,7786	893,5
	0,001807	0,00787	1714,0	3,8439	813,0
	0,001894	0,00694	1762,0	3,9162	719,3

= 374,15 ^оС, =22,129 МПа, =0,00326 м³/кг.

При критических параметрах r =0.

Библиографический список.

1. Теплофизические свойства теплоносителей и рабочих тел энерготехнологических процессов и установок. Метод. указания/ Казан. гос. технол. ун-т; Сост.: В.А.Аляев и др. Казань, 2000. 62 с.
2. Лабораторный практикум по термодинамике и теплопередаче. Учеб. пособие для энергомашиностроит. спец. вузов /В.Н.Афанасьев и др./ Под ред. В.И.Крутова, Е.В.Шишова. М.: Высш. шк., 1988. 216 с.
3. Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Гумерова Г.И. Суб- и сверхкритические флюиды в процессе переработки полимеров. –Казань: «ФЭН», 2007. 336 с.
4. Техническая термодинамика: Учеб. для энергомашиностроит. спец. вузов /В.И.Крутов, С.А.Исаев, И.А.Кожинов и др./ Под ред. В.И.Крутова.– М. Высш. шк.., 1991. – 384 с.
5. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб. пособие для вузов.– М. Аз-book, 2008.- 468 с.