წყლის ორთქლი და მისი თვისებები

წყლის ორთქლი იწარმოება ორთქლის ქვაბებში მუდმივი წნევადა მუდმივი ტემპერატურა. პირველ რიგში, წყალი თბება დუღილის წერტილი (ის რჩება მუდმივი) ან გაჯერების ტემპერატურა. . შემდგომი გაცხელებისას მდუღარე წყალი იქცევა ორთქლად და მისი ტემპერატურა მუდმივი რჩება, სანამ წყალი მთლიანად არ აორთქლდება. ადუღება არის აორთქლების პროცესი სითხის მთელ მოცულობაში. აორთქლება - აორთქლება სითხის ზედაპირიდან.

მატერიის გადატანა თხევადი მდგომარეობაშევიდა აირისებრი ეწოდება აორთქლება და დან აირისებრი მდგომარეობასითხეში კონდენსაცია . სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა გადაეცეს წყალს დუღილის წერტილში თხევადი მდგომარეობიდან ორთქლის მდგომარეობაში გადასვლის მიზნით, ე.წ. აორთქლების სითბო .

გათბობისთვის საჭირო სითბოს რაოდენობა 1 კგწყალი 1 0 C-ზე ე.წ წყლის სითბოს სიმძლავრე . = 1 კკალ/კგ. გრადუსი

წყლის დუღილის წერტილი დამოკიდებულია წნევაზე (არსებობს სპეციალური ცხრილები):

R abs = 1 კგფ / სმ 2 = 1 ატმ, t k \u003d 100 ° С

R abs = 1.7 კგფ / სმ 2, t k \u003d 115 ° С

R abs = 5 კგფ / სმ 2, t k \u003d 151 ° С

R abs =10 კგფ/სმ 2, t k = 179°С

R abs = 14 კგფ/სმ 2, t k = 195°С

ქვაბის ოთახებში წყლის ტემპერატურაზე 150 ° C გამოსასვლელში და დაბრუნდით ტ in-

70°C-ზე ყოველ კგ წყალს ატარებს 80 კკალსითბო.

ორთქლის მიწოდების სისტემებში 1 კგწყლის ორთქლზე მომზადებული პორტატული დაახლოებით 600 კკალსითბო.

წყალი პრაქტიკულად შეკუმშვადია. იღებს უმცირეს მოცულობას t=+4°С. ზე ტ+4°C-ზე და ქვემოთ, წყლის მოცულობა იზრდება. ტემპერატურას, რომლითაც იწყება ჭარბი წყლის ორთქლის კონდენსაცია, ეწოდება t "ნამის წერტილი".

განასხვავებენ გაჯერებულ ორთქლსდა გადახურებული.აორთქლების დროს ზოგიერთი მოლეკულა მიფრინავს სითხის ზედაპირიდან და მის ზემოთ წარმოქმნის ორთქლს. თუ სითხის ტემპერატურა მუდმივია, ანუ მას განუწყვეტლივ მიეწოდება სითბო, მაშინ გამოდევნილი მოლეკულების რაოდენობა გაიზრდება, ხოლო ორთქლის მოლეკულების ქაოტური მოძრაობის გამო, ორთქლის წარმოქმნასთან ერთად, ხდება საპირისპირო პროცესი. - კონდენსაცია, რომლის დროსაც ორთქლის მოლეკულების ნაწილი ბრუნდება სითხეში.

თუ აორთქლება ხდება დახურულ ჭურჭელში, მაშინ ორთქლის რაოდენობა გაიზრდება წონასწორობის მიღწევამდე, ანუ სითხისა და ორთქლის რაოდენობა მუდმივი გახდება.

ორთქლს, რომელიც დინამიურ წონასწორობაშია თავის სითხესთან და აქვს მასთან იგივე ტემპერატურა და წნევა, ეწოდება გაჯერებული ორთქლი.

სველი გაჯერებული ორთქლიორთქლს უწოდებენ, რომელშიც არის ქვაბის წყლის წვეთები; გაჯერებული ორთქლი წყლის წვეთების გარეშე ე.წ მშრალი გაჯერებული ორთქლი .

წილი მშრალი გაჯერებული ორთქლისველ ორთქლში ეწოდება ორთქლის სიმშრალის ხარისხს (x). ამ შემთხვევაში, ორთქლის ტენიანობა იქნება 1-ის ტოლი. X.მშრალი გაჯერებული ორთქლისთვის x = 1. თუ სითბო მიეწოდება მშრალ გაჯერებულ ორთქლს მუდმივი წნევით, მაშინ მიიღება გადახურებული ორთქლი. გადახურებული ორთქლის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე ქვაბის წყლის ტემპერატურა. ზეგახურებული ორთქლი მიიღება მშრალი გაჯერებული ორთქლიდან ზეგამათბობელებში, რომლებიც დამონტაჟებულია ქვაბის სადინრებში.

სველი გაჯერებული ორთქლის გამოყენება არ არის სასურველი, რადგან ორთქლის მილსადენებში გადაადგილებისას, კონდენსატის ჰიდრავლიკური დარტყმები (მკვეთრი დარტყმები მილების შიგნით) გროვდება ფიტინგებში, მოსახვევებში და დაბალ ადგილებში ორთქლის მილსადენებში, აგრეთვე ორთქლის ტუმბოებში. , შესაძლებელია. ორთქლის ქვაბში წნევის მკვეთრი დაქვეითება ატმოსფერულ წნევამდე ძალიან საშიშია, რაც შეიძლება მოხდეს ქვაბის სიძლიერის გადაუდებელი დარღვევის შედეგად, რადგან წყლის ტემპერატურა წნევის ასეთ ცვლილებამდე იყო 100 ° C-ზე მეტი, შემდეგ ჭარბი სითბო იხარჯება აორთქლებაზე, რაც ხდება თითქმის მყისიერად. ორთქლის რაოდენობა მკვეთრად იზრდება, რაც იწვევს ქვაბში წნევის მყისიერ მატებას და სერიოზულ დაზიანებას. რაც უფრო დიდია წყლის მოცულობა ქვაბში და რაც უფრო მაღალია მისი ტემპერატურა, მით უფრო დიდი იქნება ასეთი განადგურების შედეგები. ორთქლის მოცულობა 1700-ჯერ აღემატება წყლის მოცულობას.

გადახურებული წყვილებიმეტის მქონე მაღალი ტემპერატურავიდრე გაჯერებულია იმავე წნევით - მას არ აქვს ტენიანობა. ზედმეტად გაცხელებული ორთქლი იწარმოება სპეციალურ ზეგამათბობელში, სადაც მშრალი გაჯერებული ორთქლი თბება გრიპის აირებით. ზედმეტად გაცხელებული ორთქლი არ გამოიყენება ქვაბის ოთახების გასათბობად, ამიტომ არ არის ზეგამათბობელი.

გაჯერებული ორთქლის ძირითადი თვისებები:

1) იჯდა. ორთქლი = ტ კიპ. წყალი მოცემულ რ

2) t b.p. წყალი დამოკიდებულია Rsteam-ზე ქვაბში

3) გაჯერებული ორთქლი კონდენსირდება.

გადახურებული ორთქლის ძირითადი თვისებები:

1) ზედმეტად გახურებული ორთქლი არ კონდენსირდება

2) ზეგახურებული ორთქლი არ არის დამოკიდებული ქვაბში ორთქლის წნევაზე.

(ორთქლის ქვაბში ორთქლის მიღების სქემა) (28 გვერდზე ბარათები არჩევითია)

წყალი, წყლის ორთქლი და მათი თვისებები

წყალი- ყველაზე უხვი ნივთიერება დედამიწაზე ქიმიური ნაერთიწყალბადი ჟანგბადთან ერთად. წყალი შესანიშნავი გამხსნელია და, შესაბამისად, ყველაფერი ბუნებრივი წყლები- ეს არის ხსნარები, რომლებიც შეიცავს სხვადასხვა ნივთიერებებს - მარილებს, აირებს და სხვა მინარევებს.
წყალი და წყლის ორთქლი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, როგორც სამუშაო სითხე და გამაგრილებელი. ეს, უპირველეს ყოვლისა, განპირობებულია ბუნებაში წყლის განაწილების გამო ხელმისაწვდომობით, ასევე იმით, რომ წყალს და წყლის ორთქლს შედარებით კარგი თერმოდინამიკური მახასიათებლები აქვთ.
Ისე, სპეციფიკური სითბოწყალი უფრო მაღალია ბევრ სითხესა და მყარ სხეულთან შედარებით (როდესაც ტემპერატურა იწევს დუღილის წერტილამდე, ანუ ტემპერატურის დიაპაზონში 0 ... 100 ° C ატმოსფერული წნევა c = 4,19 კჯდკგ-კ)). სხვა სითხისგან განსხვავებით და მყარიწყლის თერმული კონდუქტომეტრული ტემპერატურა 120 ... 140 ° C-მდე იზრდება წნევის მიხედვით და შემდგომი გაზრდატემპერატურა იკლებს. უმაღლესი სიმკვრივეწყალი (1000 გ/სმ3) მიიღწევა 4 °C-ზე. დნობის წერტილი (ყინულის დნობა) 0 °С.
წყლის აგრეგაციის მდგომარეობის ცვლილებას თხევადიდან აირადში ეწოდება აორთქლება, ხოლო აირისებრიდან თხევადში - კონდენსაცია.
ტრანსფორმაცია თხევადი წყალიორთქლში - აორთქლება - შესაძლებელია აორთქლების დროს და წყლის დუღილის დროს.
წყლის აორთქლება - აორთქლების პროცესი მისი ღია ზედაპირიდან წყლის მოლეკულების გამოყოფით და აორთქლებით, რომელიც ხდება მოცემულ წნევაზე დუღილის წერტილზე დაბალ ტემპერატურაზე. აორთქლების დროს მოლეკულები იშლება და მიფრინავს სითხის ზედაპირიდან, აქვთ გაზრდილი მოძრაობის სიჩქარე წონასწორობის მნიშვნელობასთან მიმართებაში, რის შედეგადაც საშუალო სიჩქარემცირდება მოლეკულების მოძრაობა სითხის მასაში და, შედეგად, მცირდება წყლის მთელი მასის ტემპერატურა.
როდესაც სითბო მიეწოდება თხევად მასას, ე.ი. როდესაც წყალი თბება, მისი ტემპერატურა და აორთქლების სიჩქარე იზრდება და დგება შესაბამისი მომენტი გარკვეული ღირებულებებიტემპერატურა და წნევა, როცა წყლის მოცულობით აორთქლება იწყება - წყალი დუღს.
მდუღარე წყალი არის ინტენსიური აორთქლების პროცესი არა მხოლოდ მის თავისუფალ ზედაპირზე, არამედ წარმოქმნილი ორთქლის ბუშტების შიგნით, წყლის გაცხელების გარკვეულ ტემპერატურაზე, რომელსაც დუღილის წერტილი ეწოდება. ატმოსფერული წნევის დროს დუღილის წერტილი არის დაახლოებით 100°C; წნევის მატებასთან ერთად დუღილის წერტილი იზრდება.
სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა მიეწოდოს 1 კგ წყალს თხევადი მდგომარეობიდან ორთქლის მდგომარეობაში გადაქცევისთვის დუღილის წერტილში, ეწოდება აორთქლების ფარული სითბო r. წნევის მატებასთან ერთად, აორთქლების ფარული სითბო მცირდება (ცხრილი 1.1).

კონდენსაცია- ორთქლის თხევად გადაქცევის საპირისპირო პროცესი. ამ სითხეს კონდენსატი ეწოდება. ეს პროცესითან ახლავს სითბოს გამოყოფა. 1 კგ ორთქლის კონდენსაციის დროს გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობას ორთქლის კონდენსაციის სიცხე ეწოდება, ის რიცხობრივად უდრის ფარული სითბოაორთქლება.

წყლის ორთქლი- წყალი აირადში აგრეგაციის მდგომარეობა. წყლის ორთქლი, რომელსაც აქვს მაქსიმალური სიმკვრივემოცემულ წნევაზე გაჯერებული ეწოდება. გაჯერებული ორთქლი თერმოდინამიკურ წონასწორობაშია თხევადი ფაზა, ე.ი. აქვს იგივე ტემპერატურა და წნევა, როგორც მდუღარე წყალი. გაჯერებული წყლის ორთქლი შეიძლება იყოს სველი ან მშრალი. სველი გაჯერებული ორთქლის მოცულობაში, პაწაწინა წვეთების სახით, არის წყალი, რომელიც წარმოიქმნება ორთქლის ბუშტების გარსების გატეხვისას. მშრალი გაჯერებული ორთქლი არ შეიცავს წყლის წვეთებს, მას ახასიათებს გაჯერების ტემპერატურა. გაჯერებული ორთქლის თვისებები (სიმკვრივე, სპეციფიკური სითბო და ა.შ.) განისაზღვრება მხოლოდ წნევით. ორთქლს, რომლის ტემპერატურა გარკვეული წნევისთვის აღემატება გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურას, ეწოდება ზედმეტად გაცხელებული. ტემპერატურულ განსხვავებას ზედმეტად გაცხელებულ და მშრალ გაჯერებულ ორთქლს შორის ერთი და იმავე წნევის დროს ეწოდება ორთქლის ზედათბობა.
მშრალი გაჯერებული ორთქლის მასის თანაფარდობას სველი გაჯერებული ორთქლის მასასთან ეწოდება ორთქლის შემცველობა, ან ორთქლის სიმშრალის ხარისხი x. ეს მნიშვნელოვანი მახასიათებელისველი გაჯერებული წყლის ორთქლი განსაზღვრავს ორთქლის პროპორციას ორთქლის წყლის ნარევში, სადაც y არის სითხის პროპორცია:
X = 1 - y.
ორთქლიდან წყლის წვეთების განცალკევებას ეწოდება გამოყოფა, ხოლო ამ მიზნით შექმნილ მოწყობილობებს - სეპარატორები.
სველი გაჯერებული ორთქლის ენთალპია hx, კჯ/კგ, გამოიხატება სიმშრალის ხარისხით შემდეგნაირად:
hx= h" + rx,
სადაც h" არის წყლის ენთალპია დუღილის წერტილში, კჯ/კგ.
ცხრილი 1.1
წყლისა და მშრალი გაჯერებული ორთქლის თვისებები წნევის მიხედვით

ზედმეტად გახურებული ორთქლის ენთალპია/gpp, კჯ/კგ:

წყლის ორთქლი - სამუშაო ორგანოორთქლის ტურბინებში, ორთქლის ძრავებში, ატომურ სადგურებში, გამაგრილებელი სხვადასხვა სითბოს გადამცვლელებში.

ორთქლი - აირისებრი სხეულიმდუღარე სითხესთან ახლოს მდგომარეობაში.

აორთქლება - ნივთიერების თხევადი მდგომარეობიდან ორთქლის მდგომარეობაში გადაქცევის პროცესი.

აორთქლება - აორთქლება, რომელიც ყოველთვის ხდება სითხის ზედაპირიდან ნებისმიერ ტემპერატურაზე.

გარკვეულ ტემპერატურაზე, სითხის ბუნებიდან და წნევით, რომელზედაც ის მდებარეობს, აორთქლება ხდება სითხის მთელ მასაში. ამ პროცესს ე.წ მდუღარე .

აორთქლების საპირისპირო პროცესს ეწოდება კონდენსაცია . კონდენსაცია, ისევე როგორც აორთქლება, მიმდინარეობს მუდმივ ტემპერატურაზე.

პროცესს, რომლის დროსაც მყარი ნივთიერება პირდაპირ ორთქლად გარდაიქმნება, ეწოდება სუბლიმაცია . ორთქლის გადასვლის საპირისპირო პროცესი მყარი მდგომარეობადაურეკა დესუბლიმაცია .

როდესაც სითხე აორთქლდება შემოიფარგლება სივრცეში(ორთქლის ქვაბებში) ერთდროულად ხდება საპირისპირო მოვლენა - ორთქლის კონდენსაცია. თუ კონდენსაციის სიჩქარე ხდება თანაბარი სიჩქარეაორთქლება, შემდეგ ხდება დინამიური წონასწორობა. ორთქლს ამ შემთხვევაში აქვს მაქსიმალური სიმკვრივე და ე.წ მდიდარი ბორანი .

თუ ორთქლის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე იმავე წნევის გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურა, მაშინ ასეთ ორთქლს ე.წ. გადახურებული .

ზედმეტად გახურებული ორთქლის ტემპერატურასა და გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურას შორის სხვაობა იმავე წნევით ე.წ. გადახურების ხარისხი .

ვინაიდან ზეგახურებული ორთქლის სპეციფიკური მოცულობა აღემატება გაჯერებული ორთქლის სპეციფიკურ მოცულობას, ზედმეტად გახურებული ორთქლის სიმკვრივე ნაკლებია გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივეზე. ამიტომ, ზედმეტად გახურებული ორთქლი უჯერია.

სითხის ბოლო წვეთი აორთქლების მომენტში შეზღუდულ სივრცეში ტემპერატურისა და წნევის შეცვლის გარეშე (ანუ როცა სითხე აორთქლებას წყვეტს), მშრალი გაჯერებული ორთქლი . ასეთი ორთქლის მდგომარეობა განისაზღვრება ერთი პარამეტრით - წნევით.

სითხის მშრალი და პაწაწინა წვეთების მექანიკურ ნარევს ე.წ სველი ბორანი .

მშრალი ორთქლის მასური წილი სველ ორთქლში - სიმშრალის ხარისხი X:

x=მ კნ /მ vp , (6.7)

სადაც მ კნ- მშრალი ორთქლის მასა სველში; მ vpარის სველი ორთქლის მასა.

მასური წილი ზესითხეები სველ ორთქლში - ხარისხი ტენიანობა :

ზე= 1–x = 1–მ კნ /მ vp = (მ vp –მ კნ)/მ vp . (6.8)

6.4. ტენიანი ჰაერის მახასიათებლები

ატმოსფერული ჰაერი, რომელიც ძირითადად შედგება ჟანგბადის, აზოტის, ნახშირორჟანგისგან, ყოველთვის შეიცავს წყლის ორთქლს.

მშრალი ჰაერისა და წყლის ორთქლის ნარევს ე.წ სველი საჰაერო . ნოტიო ჰაერი მოცემულ წნევასა და ტემპერატურაზე შეიძლება შეიცავდეს წყლის ორთქლის სხვადასხვა რაოდენობას.

მშრალი ჰაერისა და გაჯერებული წყლის ორთქლის ნარევს ე.წ გაჯერებული სველი საჰაერო . ამ შემთხვევაში, წყლის ორთქლის მაქსიმალური რაოდენობა მოცემული ტემპერატურისთვის არის ნოტიო ჰაერში. როგორც ეს ჰაერი გაცივდება, წყლის ორთქლი კონდენსირდება. წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა ამ ნარევში უდრის გაჯერების წნევას მოცემულ ტემპერატურაზე.

თუ ტენიანი ჰაერი შეიცავს წყლის ორთქლს ზედმეტად გახურებულ მდგომარეობაში მოცემულ ტემპერატურაზე, მაშინ მას ე.წ უჯერი . ვინაიდან იგი არ შეიცავს წყლის ორთქლის მაქსიმალურ რაოდენობას მოცემული ტემპერატურისთვის, მას შეუძლია შემდგომი დატენიანება. ეს ჰაერი გამოიყენება როგორც საშრობი საშუალებასხვადასხვა საშრობებში.

დალტონის კანონის მიხედვით ზეწოლა რტენიანი ჰაერი არის მშრალი ჰაერის ნაწილობრივი წნევის ჯამი რ inდა წყლის ორთქლი რ პ :

p = p in + გვ პ . (6.9)

მაქსიმალური ღირებულება გვ პნოტიო ჰაერის მოცემულ ტემპერატურაზე არის გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევა გვ ნ .

ორთქლის ნაწილობრივი წნევის დასადგენად გამოიყენეთ სპეციალური მოწყობილობა - ჰიგირომეტრი . ეს მოწყობილობა გამოიყენება დასადგენად ნამის წერტილი ანუ ტემპერატურა ტ გვრომელსაც ჰაერი მუდმივი წნევით უნდა გაცივდეს, რომ გაჯერდეს.

ნამის წერტილის ცოდნა, ცხრილებიდან შესაძლებელია ჰაერში ორთქლის ნაწილობრივი წნევის დადგენა, როგორც გაჯერების წნევა. გვ ნნამის წერტილის შესაბამისი ტ გვ .

აბსოლუტური ტენიანობა ჰაერს უწოდებენ წყლის ორთქლის რაოდენობას 1 მ 3 ტენიან ჰაერში. აბსოლუტური ტენიანობა უდრის ორთქლის სიმკვრივეს მის ნაწილობრივ წნევასა და ჰაერის ტემპერატურაზე ტ ნ .

მოცემულ ტემპერატურაზე უჯერი ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობის თანაფარდობა იმავე ტემპერატურაზე გაჯერებული ჰაერის აბსოლუტურ ტენიანობასთან ე.წ. ნათესავი ტენიანობა საჰაერო

φ=s პ /თან ერთად ნან φ= (თან პ /თან ერთად ნ) 100%, (6.10)

მშრალი ჰაერისთვის φ =0, უჯერისთვის φ <1, для насыщенного φ =1 (100%).

წყლის ორთქლის იდეალურ გაზად განხილვისას, ბოილ-მარიოტის კანონის მიხედვით, სიმკვრივეების თანაფარდობა შეიძლება შეიცვალოს წნევის თანაფარდობით. შემდეგ:

φ=ρ პ /ρ ნან φ= გვ პ / გვ ნ· 100%. (6.11)

ტენიანი ჰაერის სიმკვრივე შედგება მშრალი ჰაერისა და წყლის ორთქლის მასებისგან, რომლებიც შეიცავს 1 მ 3 მოცულობას:

ρ=ρ in +ρ პ = გვ in / (რ in თ)+φ/ ვ′′ . (6.12)

ტენიანი ჰაერის მოლეკულური წონა განისაზღვრება ფორმულით:

μ =28,95–10,934φ∙ გვ ნ / გვ . (6.13)

ღირებულებები გვ ნდა ვ′′ ჰაერის ტემპერატურაზე ტაღებული წყლის ორთქლის მაგიდიდან, φ - ფსიქომეტრის მიხედვით, გვ- ბარომეტრით.

ტენიანობის შემცველობა არის ორთქლის მასის თანაფარდობა მშრალი ჰაერის მასასთან:

d=M პ /მ in , (6.14)

სადაც მ პ , მ in- ორთქლის და მშრალი ჰაერის მასები ტენიან ჰაერში.

კავშირი ტენიანობასა და ფარდობით ტენიანობას შორის:

დ=0,622φ· გვ ნ ·/( გვ - φ· გვ ნ). (6.15)

ჰაერის გაზის მუდმივი:

რ=8314/μ =8314/(28.95–10.934 μ· გვ ნ / გვ). (6.16)

ასევე მოქმედებს შემდეგი ფორმულა:

რ = (287+462დ)/(1+დ).

ტენიანი ჰაერის მოცულობა 1 კგ მშრალ ჰაერზე:

ვ ow.v = R T/გვ. (6.17)

ტენიანი ჰაერის სპეციფიკური მოცულობა:

ვ=V ow.v /(1+დ). (6.17a)

ორთქლის ჰაერის ნარევის სპეციფიკური მასის სითბოს მოცულობა:

თან სმ = თან in +d s პ . (6.18)

3. წყლის ორთქლი და მისი თვისებები

3.1. წყლის ორთქლი. ძირითადი ცნებები და განმარტებები.

ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სამუშაო სითხე ორთქლის ტურბინებში, ორთქლის ძრავებში, ატომურ ელექტროსადგურებში, გამაგრილებლის სხვადასხვა სითბოს გადამცვლელებში. წყლის ორთქლი. ორთქლი - აირისებრი სხეული მდუღარე სითხესთან ახლოს მყოფ მდგომარეობაში. აორთქლება ნივთიერების თხევადი მდგომარეობიდან ორთქლის მდგომარეობაში გადაქცევის პროცესი. აორთქლება - აორთქლება, რომელიც ყოველთვის ხდება სითხის ზედაპირიდან ნებისმიერ ტემპერატურაზე. გარკვეულ ტემპერატურაზე, სითხის ბუნებიდან და წნევით, რომელზედაც ის მდებარეობს, აორთქლება იწყება სითხის მთელ მასაში. ამ პროცესს ე.წ მდუღარე . აორთქლების საპირისპირო პროცესს ეწოდება კონდენსაცია . ის ასევე მუშაობს მუდმივ ტემპერატურაზე. პროცესს, რომლის დროსაც მყარი ნივთიერება პირდაპირ ორთქლად გარდაიქმნება, ეწოდება სუბლიმაცია . ორთქლის მყარ მდგომარეობაში გადასვლის საპირისპირო პროცესს ეწოდება დესუბლიმაცია . როდესაც სითხე აორთქლდება შეზღუდულ სივრცეში (ორთქლის ქვაბებში), ერთდროულად ხდება საპირისპირო ფენომენი - ორთქლის კონდენსაცია. თუ კონდენსაციის სიჩქარე უტოლდება აორთქლების სიჩქარეს, მაშინ დგება დინამიური წონასწორობა. ორთქლს ამ შემთხვევაში აქვს მაქსიმალური სიმკვრივე და ე.წ გაჯერებული ორთქლი . თუ ორთქლის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე იმავე წნევის გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურა, მაშინ ასეთ ორთქლს ე.წ. გადახურებული . ზედმეტად გახურებული ორთქლის ტემპერატურასა და გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურას შორის სხვაობა იმავე წნევით ე.წ. გადახურების ხარისხი . ვინაიდან ზეგახურებული ორთქლის სპეციფიკური მოცულობა აღემატება გაჯერებული ორთქლის სპეციფიკურ მოცულობას, ზედმეტად გახურებული ორთქლის სიმკვრივე ნაკლებია გაჯერებული ორთქლის სიმკვრივეზე. ამიტომ, ზედმეტად გახურებული ორთქლი არის უჯერი ორთქლი . სითხის ბოლო წვეთი აორთქლების მომენტში შეზღუდულ სივრცეში ტემპერატურისა და წნევის შეცვლის გარეშე ა მშრალი გაჯერებული ორთქლი . ასეთი ორთქლის მდგომარეობა განისაზღვრება ერთი პარამეტრით - წნევით. სითხის მშრალი და პაწაწინა წვეთების მექანიკურ ნარევს ე.წ სველი ორთქლი . მშრალი ორთქლის მასურ ნაწილს სველ ორთქლში ე.წ სიმშრალის ხარისხი –X.

X\u003d m cn/m ch,

m cn - მშრალი ორთქლის მასა სველში; m vp - სველი ორთქლის მასა. სითხის მასურ ნაწილს სველ ორთქლში ე.წ ტენიანობის ხარისხი –ზე.

ზე= 1 – .

გაჯერების ტემპერატურაზე მდუღარე სითხისთვის  = 0, მშრალი ორთქლისთვის -  = 1.

3.2 ნოტიო ჰაერი. აბსოლუტური და ფარდობითი ტენიანობა.

ატმოსფერული ჰაერი ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში: როგორც სამუშაო სითხე (ჰაერის სამაცივრო ბლოკებში, კონდიციონერებში, სითბოს გადამცვლელებში და საშრობებში) და როგორც საწვავის წვის კომპონენტი (შიდა წვის ძრავებში, გაზის ტურბინის ქარხნებში, ორთქლის გენერატორებში).

მშრალი ჰაერი ჰქვია ჰაერი, რომელიც არ შეიცავს წყლის ორთქლს. ატმოსფერული ჰაერი ყოველთვის შეიცავს წყლის ორთქლს.

ნოტიო ჰაერი არის მშრალი ჰაერისა და წყლის ორთქლის ნარევი.

სითბოს ინჟინერიაში ზოგიერთ აირისებრ სხეულს ორთქლს უწოდებენ. ასე, მაგალითად, აირისებრ მდგომარეობაში მყოფ წყალს წყლის ორთქლი ეწოდება, ამიაკი - ამიაკის ორთქლი.

მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ წყლისა და ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებები. (1-6).

ამავე სახელწოდების სითხიდან ორთქლის წარმოქმნა ხდება აორთქლება და ადუღება . ამ პროცესებს შორის ფუნდამენტური განსხვავებაა. სითხის აორთქლება ხდება მხოლოდ ღია ზედაპირიდან. ცალკეული მოლეკულები მაღალი სიჩქარით გადალახავს მეზობელი მოლეკულების მიზიდულობას და მიფრინავს მიმდებარე სივრცეში. აორთქლების სიჩქარე იზრდება სითხის ტემპერატურასთან ერთად. დუღილის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ ორთქლის წარმოქმნა ხდება ძირითადად თავად სითხის მოცულობაში, ორთქლის ბუშტების შიგნით მისი აორთქლების გამო. წყლის ორთქლის შემდეგი მდგომარეობებია:

სველი ორთქლი;

მშრალი გაჯერებული ორთქლი;

გადახურებული ორთქლი.

ატმოსფერული ჰაერი (ტენიანი ჰაერი) შეიძლება იყოს:

ზეგაჯერებული ტენიანი ჰაერი;

გაჯერებული ტენიანი ჰაერი;

უჯერი ტენიანი ჰაერი.

ზედმეტად გაჯერებული ტენიანი ჰაერი მშრალი ჰაერისა და ტენიანი წყლის ორთქლის ნაზავია. ბუნებრივი მოვლენაა ნისლი. გაჯერებული ტენიანი ჰაერი არის მშრალი ჰაერისა და მშრალი გაჯერებული წყლის ორთქლის ნარევი. უჯერი ტენიანი ჰაერი მშრალი ჰაერისა და ზედმეტად გახურებული წყლის ორთქლის ნაზავია.

უნდა აღინიშნოს ტერმინი „სველი“ ფუნდამენტურად განსხვავებული მნიშვნელობა ორთქლთან და ჰაერთან მიმართებაში. ორთქლს სველს უწოდებენ, თუ ის შეიცავს წვრილად გაფანტულ სითხეს. ნოტიო ჰაერი ტექნოლოგიისთვის საინტერესო ყველა შემთხვევაში შეიცავს გადახურებულ ან მშრალ გაჯერებულ წყლის ორთქლს. ზოგადად, ტენიანი ჰაერი შეიძლება შეიცავდეს ტენიან წყლის ორთქლს (მაგალითად, ღრუბლებს), მაგრამ ეს შემთხვევა ტექნიკურ ინტერესს არ წარმოადგენს და შემდგომში არ განიხილება.

ატმოსფერულ (ტენიან) ჰაერში თითოეული კომპონენტი იმყოფება საკუთარი ნაწილობრივი წნევის ქვეშ, აქვს ტენიანი ჰაერის ტემპერატურის ტოლი ტემპერატურა და თანაბრად ნაწილდება მთელ მოცულობაში.

ტენიანი ჰაერის, როგორც მშრალი ჰაერისა და წყლის ორთქლის აირისებრი ნარევის თერმოდინამიკური თვისებები განისაზღვრება იდეალური აირებისთვის დამახასიათებელი კანონების მიხედვით.

ტენიანი ჰაერით პროცესების გაანგარიშება ჩვეულებრივ ხორციელდება იმ პირობით, რომ ნარევში მშრალი ჰაერის რაოდენობა არ იცვლება. ცვლადი არის წყლის ორთქლის რაოდენობა, რომელიც შეიცავს ნარევს. ამიტომ, ტენიანი ჰაერის დამახასიათებელი სპეციფიკური მნიშვნელობები ეხება 1 კგ მშრალ ჰაერს.

ტენიანი ჰაერის წნევა განისაზღვრება დალტონის კანონით:

Р=Рв+Рп, (3.1)

სადაც Pv არის მშრალი ჰაერის ნაწილობრივი წნევა, kPa; Pp არის წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა, kPa.

დავწეროთ კლაპეირონ-მენდელეევის განტოლება

სველი ჰაერი PV=MRT; (3.2)

მშრალი ჰაერი P B V=M B R B T; (3.3)

წყალი ორთქლი P P V = M P R P T, (3.4)

სადაც V არის ტენიანი ჰაერის მოცულობა, m 3; M, M V, M P - ტენიანი, მშრალი ჰაერის და წყლის ორთქლის მასა, შესაბამისად, კგ; R, R V, R P – ტენიანი, მშრალი ჰაერის და წყლის ორთქლის გაზის მუდმივი, შესაბამისად, kJ/(kgK); T არის ტენიანი ჰაერის აბსოლუტური ტემპერატურა, K.

ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობა - წყლის ორთქლის რაოდენობა, რომელიც შეიცავს 1 მ 3 ტენიან ჰაერში. იგი აღინიშნება  P-ით და იზომება კგ / მ 3 ან გ / მ 3-ში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის წარმოადგენს ჰაერში წყლის ორთქლის სიმკვრივეს:  P \u003d R P / (R P T). აშკარაა რომ

 P \u003d M P / V, სადაც V არის ტენიანი ჰაერის მოცულობა M მასით.

Ფარდობითი ტენიანობა  არის მოცემულ მდგომარეობაში ჰაერის აბსოლუტური ტენიანობის თანაფარდობა გაჯერებული ჰაერის აბსოლუტურ ტენიანობასთან (H) იმავე ტემპერატურაზე.

ჰაერის ორი დამახასიათებელი მდგომარეობა შეიძლება აღინიშნოს : მნიშვნელობის მიხედვით<100 %, при этом Р П <Р Н и водяной пар перегретый, а влажный воздух ненасыщенный;=100 %, при этом Р П =Р Н и водяной пар сухой насыщенный, а влажный воздух насыщенный. Температура, до которой необходимо охлаждать ненасыщенный влажный воздух, чтобы содержащийся в нем перегретый пар стал сухим насыщенным, называется температурой точки росы t Н.

3.3 მეd - ნოტიო ჰაერის დიაგრამა

პირველად id - სქემა ნოტიო ჰაერისთვის შემოგვთავაზა პროფ. ᲙᲐᲠᲒᲘ. რამზინი. ამჟამად იგი გამოიყენება კონდიცირების, საშრობი, ვენტილაციის და გათბობის სისტემების გამოთვლებში. Vid - აბსცისის გასწვრივ დიაგრამაზე ნაჩვენებია ტენიანობის შემცველობა d, გ/კგ მშრალი ჰაერი, ხოლო ორდინატის გასწვრივ - ტენიანი ჰაერის სპეციფიკური ენთალპია i, კჯ/კგ მშრალი ჰაერი. id - დიაგრამაზე დახატული ცალკეული ხაზების უფრო მოსახერხებელი მოწყობისთვის, იგი აგებულია ირიბი კოორდინატებით, რომლებშიც აბსცისის ღერძი დახატულია y ღერძის მიმართ 135 ° კუთხით.

კოორდინატთა ღერძების ამ განლაგებით, წრფეები i=const, რომელიც პარალელურად უნდა იყოს x ღერძზე, ირიბად მიდის. გამოთვლების მოხერხებულობისთვის, d-ის მნიშვნელობები ჩამოყვანილია ჰორიზონტალურ კოორდინატთა ღერძამდე.

d=const წრფეები y ღერძის პარალელურად სწორი ხაზების სახითაა, ე.ი. ვერტიკალურად. გარდა ამისა, იზოთერმები t C =const, t M =const (დაწყვეტილი ხაზები დიაგრამაში) გამოსახულია id.-დიაგრამაზე მუდმივი ფარდობითი ტენიანობის მნიშვნელობების ხაზში (დაწყებული .=5% -დან =100-მდე. %). ფარდობითი ტენიანობის მუდმივი მნიშვნელობების ხაზები =const აგებულია მხოლოდ იზოთერმამდე 100 °, ანუ, სანამ ჰაერში ნაწილობრივი ორთქლის წნევა P P არ იქნება ნაკლები ატმოსფერულ წნევაზე P. იმ მომენტში, როდესაც P P გახდება P-ის ტოლი, ხაზები კარგავენ ფიზიკურ მნიშვნელობას, რაც ჩანს განტოლებიდან (10), რომელშიც P P = P, ტენიანობის შემცველობა არის d=const.

მუდმივი ფარდობითი ტენიანობის მრუდი =100% მთელ დიაგრამას ყოფს ორ ნაწილად. მისი ის ნაწილი, რომელიც მდებარეობს ამ ხაზის ზემოთ, არის უჯერი ტენიანი ჰაერის უბანი, რომელშიც ორთქლი ზედმეტად გახურებულ მდგომარეობაშია. დიაგრამის ნაწილი =100% ხაზის ქვემოთ არის გაჯერებული ტენიანი ჰაერის ფართობი.

ვინაიდან =100%-ზე მშრალი და სველი თერმომეტრების ჩვენებები ერთნაირია, t C =t M , მაშინ იზოთერმები t C =t M =const იკვეთება =100% წრფეზე.

დიაგრამაზე მოცემული ნოტიო ჰაერის მდგომარეობის შესაბამისი წერტილის საპოვნელად, საკმარისია ვიცოდეთ მისი ორი პარამეტრი დიაგრამაზე ნაჩვენებიდან. ექსპერიმენტის ჩატარებისას მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ის პარამეტრები, რომლებიც ექსპერიმენტში უფრო ადვილი და ზუსტად არის გაზომილი. ჩვენს შემთხვევაში, ეს პარამეტრებია მშრალი და სველი ნათურების ტემპერატურა.

ამ ტემპერატურის ცოდნით, დიაგრამაზე შეიძლება იპოვოთ შესაბამისი იზოთერმების გადაკვეთის წერტილი. ამ გზით ნაპოვნი წერტილი განსაზღვრავს ნოტიო ჰაერის მდგომარეობას, ხოლო id - დიაგრამიდან შეგიძლიათ განსაზღვროთ ჰაერის ყველა სხვა პარამეტრი: ტენიანობა - d; ფარდობითი ტენიანობა -, ჰაერის ენთალპია -i; ნაწილობრივი ორთქლის წნევა - R P, ნამის წერტილის ტემპერატურა - t M.

თემა 2. სითბოს ინჟინერიის საფუძვლები.

სითბოს ინჟინერიაარის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს სითბოს მიღების, გარდაქმნის, გადაცემის და გამოყენების მეთოდებს. თერმული ენერგია მიიღება ორგანული ნივთიერებების დაწვით, რომელსაც საწვავი ეწოდება.

სითბოს ინჟინერიის საფუძვლებია:

1. თერმოდინამიკა - მეცნიერება, რომელიც სწავლობს თერმული ენერგიის სხვა სახის ენერგიად გადაქცევას (მაგ.: თერმული ენერგია მექანიკურ, ქიმიურ და ა.შ.)

2. სითბოს გადაცემა - სწავლობს სითბოს გადაცემას ორ სითბოს მატარებელს შორის გათბობის ზედაპირის მეშვეობით.

სამუშაო სითხე არის გამაგრილებელი (ორთქლი ან ცხელი წყალი), რომელსაც შეუძლია სითბოს გადაცემა.

ქვაბის ოთახში სითბოს გადამზიდავი (სამუშაო სითხე) არის ცხელი წყალი და წყლის ორთქლი 150 ° C ტემპერატურით ან წყლის ორთქლი. თანტემპერატურა 250 ° C-მდე. ცხელი წყალი გამოიყენება საცხოვრებელი და საზოგადოებრივი შენობების გასათბობად, ეს განპირობებულია სანიტარიული და ჰიგიენური პირობებით, მისი ტემპერატურის ადვილად შეცვლის შესაძლებლობით, გარე ტემპერატურის მიხედვით. წყალს აქვს მნიშვნელოვანი სიმკვრივე ორთქლთან შედარებით, რაც იძლევა სითბოს მნიშვნელოვანი რაოდენობის გადატანას დიდ დისტანციებზე გამაგრილებლის მცირე მოცულობით. წყალი მიეწოდება შენობების გათბობის სისტემას არაუმეტეს 95 ° C ტემპერატურაზე, რათა თავიდან იქნას აცილებული გათბობის მოწყობილობებზე მტვრის დაწვა და გათბობის სისტემებიდან დამწვრობა. ორთქლი გამოიყენება სამრეწველო შენობების გასათბობად და სამრეწველო და ტექნოლოგიურ სისტემებში.

სამუშაო სხეულის პარამეტრები

გამაგრილებელი, რომელიც იღებს ან გამოსცემს თერმული ენერგიას, ცვლის თავის მდგომარეობას.

Მაგალითად:ორთქლის ქვაბში წყალი თბება, იქცევა ორთქლად, რომელსაც აქვს გარკვეული ტემპერატურა და წნევა. ორთქლი შედის ორთქლის წყლის გამაცხელებელში, კლებულობს და გადაიქცევა კონდენსატად. გაცხელებული წყლის ტემპერატურა მატულობს, ორთქლისა და კონდენსატის ტემპერატურა იკლებს.

სამუშაო სითხის ძირითადი პარამეტრებია ტემპერატურა, წნევა, სპეციფიკური მოცულობა, სიმკვრივე.

t, P- განისაზღვრება ინსტრუმენტებით: წნევის ლიანდაგები, თერმომეტრები.

სპეციფიკური მოცულობა და სიმკვრივე არის გამოთვლილი მნიშვნელობა.

1. სპეციფიკური მოცულობა- მოცულობა, რომელსაც იკავებს ნივთიერების ერთეული მასა

0°С და ატმოსფერული წნევა 760 მმ Hg. (ნორმალურ პირობებში)

სადაც: V- მოცულობა (მ 3); m არის ნივთიერების მასა (კგ); სტანდარტული მდგომარეობა: R=760mm R.st. t=20 o C

2. სიმკვრივეარის ნივთიერების მასის თანაფარდობა მის მოცულობასთან. თითოეულ ნივთიერებას აქვს თავისი სიმკვრივე:

პრაქტიკაში გამოიყენება ფარდობითი სიმკვრივე - მოცემული გაზის სიმკვრივის თანაფარდობა სტანდარტული ნივთიერების (ჰაერის) სიმკვრივეს ნორმალურ პირობებში (t ° \u003d 0 ° С: 760 მმ Hg)

ჰაერის სიმკვრივისა მეთანის სიმკვრივესთან შედარებით, ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ, სად ავიღოთ სინჯები მეთანისთვის.

ვიღებთ

გაზი ჰაერზე მსუბუქია, რაც ნიშნავს, რომ ის ავსებს ნებისმიერი მოცულობის ზედა ნაწილს, ნიმუში აღებულია ქვაბის ღუმელის ზედა ნაწილიდან, ჭაბურღილიდან, კამერებიდან, ოთახებიდან. გაზის ანალიზატორები დამონტაჟებულია შენობის ზედა ნაწილში.

(მაზუთი უფრო მსუბუქია, ზედა ნაწილს იკავებს)

ნახშირბადის მონოქსიდის სიმკვრივე თითქმის იგივეა, რაც ჰაერი, ამიტომ ნახშირბადის მონოქსიდის ნიმუში აღებულია იატაკიდან 1,5 მეტრში.

3. წნევაარის ძალა, რომელიც მოქმედებს ზედაპირის ფართობის ერთეულზე.

წნევის ძალა უდრის 1-ს H,თანაბრად განაწილებული 1 მ 2 ზედაპირზე მიიღება წნევის ერთეული და უდრის 1Pa (N/m2) SI სისტემაში (ახლა სკოლებში, წიგნებში ყველაფერი Pa-ზე მიდის, მოწყობილობებიც Pa-ში გახდა).

პა-ს მნიშვნელობა მცირეა, მაგალითად: თუ ავიღებთ 1 კგ წყალს და დავასხათ 1 მეტრში, მივიღებთ 1 მმ.ვ.სტ. მაშასადამე, შემოღებულია მულტიპლიკატორები და პრეფიქსები - MPa, KPa ...

ინჟინერიაში გამოიყენება უფრო დიდი საზომი ერთეულები

1kPa \u003d 10 3 Pa; 1MPa=10b Pa; 1GPa=10 9 Pa.

გარე წნევის ერთეულები კგფ / მ 2; კგფ/სმ 2; მმ.ვ.სტ; მმ.რ.სტ.

1 კგფ / მ 2 = 1 მმ.ვ st \u003d 9,8 Pa

1 კგფ / სმ 2 = 9.8. 10 4 Pa ​​~ 10 5 Pa = 10 4 კგფ / მ 2

წნევა ხშირად იზომება ფიზიკურ და ტექნიკურ ატმოსფეროში.

ფიზიკური ატმოსფერო- ატმოსფერული ჰაერის საშუალო წნევა ზღვის დონეზე ნ.ო.

1atm = 1.01325. 10 5 Pa = 760 მმ Hg = 10,33 მ აკ. st \u003d 1,0330 მმ ინ. Ხელოვნება. \u003d 1.033 კგფ/სმ 2.

ტექნიკური ატმოსფერო - 1 კგფ ძალით გამოწვეული წნევა თანაბრად ნაწილდება მის ნორმალურ ზედაპირზე 1 სმ 2 ფართობით.

1 \u003d 735 მმ Hg. Ხელოვნება. = 10 მ.ვ. Ხელოვნება. = 10000 მმ ინ. Ხელოვნება. \u003d \u003d 0.1 MPa \u003d 1 კგფ / სმ 2

1 მმ in. Ხელოვნება. - წყლის სვეტის 1-ის ჰიდროსტატიკური წნევის ტოლი ძალა მმბრტყელ ბაზაზე 1 მმ in. st \u003d 9,8 Pa.

1 მმ.რტ. st - ძალა, რომელიც ტოლია ვერცხლისწყლის სვეტის ჰიდროსტატიკური წნევის 1 სიმაღლით მმბრტყელ ბაზაზე. ერთი მმრტ. Ხელოვნება. = 13,6 მმ. in. Ხელოვნება.

ტუმბოების ტექნიკურ მახასიათებლებში წნევის ნაცვლად გამოიყენება ტერმინი თავი. წნევის ერთეული არის m წყალი. Ხელოვნება. Მაგალითად:ტუმბოს მიერ შექმნილი წნევა არის 50 მწყალი. Ხელოვნება. რაც იმას ნიშნავს, რომ მას შეუძლია წყლის აწევა 50 სიმაღლეზე მ.

წნევის სახეები: ჭარბი, ვაკუუმი (ვაკუუმი, ბიძგი), აბსოლუტური, ატმოსფერული .

თუ ისარი გადაიხრება ნულზე მეტ მხარეს, მაშინ ეს არის ზედმეტი წნევა, ქვედა მხარეს - ვაკუუმი.

აბსოლუტური წნევა:

R abs \u003d Rho + R atm

R abs \u003d R vac + R atm

R abs \u003d R atm -R razr

სადაც: R atm \u003d 1 kgf / სმ 2

ატმოსფერული წნევა- ატმოსფერული ჰაერის საშუალო წნევა ზღვის დონეზე t° = 0°C და ნორმალური ატმოსფერო რ=760 მმ.რტ. Ხელოვნება.

ზეწოლა- ატმოსფერული წნევა (დახურულ მოცულობაში). ქვაბის სახლებში წყალი, ორთქლი ქვაბებში და მილსადენებში ჭარბი წნევის ქვეშ იმყოფება. რ იზბ. იზომება მანომეტრებით.

ვაკუუმი (ვაკუუმი)- წნევა დახურულ მოცულობებში ნაკლებია ატმოსფერულ წნევაზე (ვაკუუმი). ქვაბების ღუმელები და საკვამურები ვაკუუმშია. ვაკუუმი იზომება ლიანდაგებით.

აბსოლუტური წნევა- ჭარბი წნევა ან იშვიათობა, ატმოსფერული წნევის გათვალისწინებით.

დანიშვნით, წნევა არის:

ერთი). არხი - ყველაზე მაღალი წნევა t=20 o C-ზე

2). სამუშაო - მაქსიმალური ჭარბი წნევა ქვაბში, რომელიც უზრუნველყოფს ქვაბის ხანგრძლივ მუშაობას ნორმალურ სამუშაო პირობებში (მითითებულია წარმოების ინსტრუქციებში).

3). დაშვებული - მაქსიმალური დასაშვები წნევა, რომელიც დადგენილია ტექნიკური შემოწმების შედეგებით ან სიძლიერის კონტროლის გაანგარიშებით.

4). გამოითვლება - მაქსიმალური ზეწოლა, რომლის დროსაც გამოითვლება ქვაბის ელემენტების სიძლიერე.

5). R ტესტი - ზეწოლა, რომლის დროსაც ტარდება ქვაბის ელემენტების ჰიდრავლიკური ტესტები სიძლიერისა და სიმკვრივისთვის (ტექნიკური შემოწმების ერთ-ერთი სახეობა).

4. ტემპერატურა- ეს არის სხეულის გაცხელების ხარისხი, რომელიც იზომება გრადუსით. განსაზღვრავს სითბოს სპონტანური გადაცემის მიმართულებას უფრო ცხელიდან უფრო გრილ სხეულზე.

სითბოს გადაცემა მოხდება მანამ, სანამ ტემპერატურა არ გახდება თანაბარი, ანუ არ მოხდება ტემპერატურის წონასწორობა.

გამოიყენება ორი სასწორი: საერთაშორისო - კელვინი და პრაქტიკული ცელსიუსი t ° С.

ნული ამ მასშტაბში არის ყინულის დნობის წერტილი, ხოლო ასი გრადუსია წყლის დუღილის წერტილი ატმოსფეროში. წნევა (760 მმრტ. Ხელოვნება.).

კელვინის თერმოდინამიკური ტემპერატურის შკალის საცნობარო წერტილისთვის გამოიყენება აბსოლუტური ნული (თეორიულად შესაძლო ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, რომელშიც არ არის მოლეკულების მოძრაობა). აღინიშნება თ.

1 კელვინი სიდიდით უდრის 1° ცელსიუსს

ყინულის დნობის ტემპერატურაა 273K. წყლის დუღილის წერტილი არის 373K

T=t+273; t=T-273

დუღილის წერტილი დამოკიდებულია წნევაზე.

Მაგალითად,ზე R ab c \u003d 1,7 კგფ/სმ 2.წყალი დუღს t = 115°C.

5. სითბო -ენერგია, რომელიც შეიძლება გადავიდეს უფრო ცხელი სხეულიდან გრილზე.

სითბოს და ენერგიის SI ერთეული არის ჯული (J). სისტემიდან გამოსული სითბოს ერთეული არის კალორია ( კალ.).

1 კალ.- სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა 1 გ H 2 O 1 ° C-ით გასათბობად

P = 760 მმ. Hg

1 კალ.=4.19J

6.თბოტევადობა – სხეულის უნარი შეიწოვოს სითბო . იმისათვის, რომ ერთი და იგივე მასის მქონე ორი განსხვავებული ნივთიერება ერთსა და იმავე ტემპერატურაზე გავაცხელოთ, სითბოს სხვადასხვა რაოდენობა უნდა დაიხარჯოს.

წყლის სპეციფიკური სითბური სიმძლავრე - სითბოს რაოდენობა, რომელიც უნდა იყოს მოხსენებული ნივთიერების ერთეულმა, რათა გაიზარდოს მისი t 1 ° C-ით, უდრის 1-ს. კკალ/კგ გრადუსი.

სითბოს გადაცემის მეთოდები.

სითბოს გადაცემის სამი ტიპი არსებობს:

1.თბოგამტარობა;

2.რადიაციული (რადიაციული);

3.კონვექცია.

თერმული კონდუქტომეტრული -

სითბოს გადაცემა მოლეკულების, ატომების და თავისუფალი ელექტრონების თერმული მოძრაობის გამო.

თითოეულ ნივთიერებას აქვს საკუთარი თბოგამტარობა, ეს დამოკიდებულია მასალის ქიმიურ შემადგენლობაზე, სტრუქტურაზე, ტენიანობის შემცველობაზე.

თბოგამტარობის რაოდენობრივი მახასიათებელია თბოგამტარობის კოეფიციენტი, ეს არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც გადადის გათბობის ზედაპირის ერთეულში დროის ერთეულზე სხვაობით. ტ o C-ში და კედლის სისქე 1 მეტრი.

თბოგამტარობის კოეფიციენტი ( ):

სპილენძი = 330 კკალ . მმ 2. თ . სეტყვა

თუჯის = 5 4 კკალ . მმ 2. თ . სეტყვა

ფოლადი = 39 კკალ . მმ 2. თ . სეტყვა

ჩანს, რომ: ლითონებს აქვთ კარგი თბოგამტარობა, საუკეთესოა სპილენძი.

აზბესტი \u003d 0.15 კკალ . მმ 2. თ . სეტყვა

ჭვარტლი \u003d 0.05-0, კკალ . მმ 2. თ . სეტყვა

მასშტაბი \u003d 0.07-2 კკალ . მმ 2. თ . სეტყვა

ჰაერი =0.02 კკალ . მმ 2. თ . სეტყვა

ცუდად გამტარი სითბოს ფოროვანი სხეულები (აზბესტი, ჭვარტლი, სასწორი).

Ჭვარტლიართულებს გრიპის აირებიდან სითბოს გადატანას ქვაბის კედელზე (აწარმოებს სითბოს 100-ჯერ უარესს, ვიდრე ფოლადი), რაც იწვევს საწვავის გადაჭარბებულ მოხმარებას, ორთქლის ან ცხელი წყლის წარმოების შემცირებას. ჭვარტლის არსებობისას, გრიპის აირების ტემპერატურა იმატებს. ეს ყველაფერი იწვევს ქვაბის ეფექტურობის შემცირებას. ქვაბის მუშაობის დროს საათობრივიინსტრუმენტების მიხედვით (ლოგომეტრი) კონტროლდება t გრიპის აირები, რომელთა მნიშვნელობები მითითებულია რეჟიმის რუკაქვაბი. თუ გაჟონვის გაზი გაიზარდა, მაშინ გათბობის ზედაპირი აფეთქდა.

მასშტაბიწარმოიქმნება მილების შიგნით (ის ატარებს სითბოს 30-50-ჯერ უარესად, ვიდრე ფოლადი), რითაც ამცირებს სითბოს გადაცემას ქვაბის კედლიდან წყალში, რის შედეგადაც კედლები გადახურდება, დეფორმირდება და სკდება (ქვაბის მილების რღვევა). სასწორი ატარებს სითბოს 30-50-ჯერ უარესად, ვიდრე ფოლადი

კონვექცია -

სითბოს გადაცემა ნაწილაკების ერთმანეთთან შერევით ან გადაადგილებით (დამახასიათებელია მხოლოდ სითხეებისა და გაზებისთვის). განასხვავებენ ბუნებრივ და იძულებით კონვექციას.

ბუნებრივი კონვექცია- სითხეების ან აირების თავისუფალი მოძრაობა არათანაბრად გაცხელებული ფენების სიმკვრივის სხვაობის გამო.

იძულებითი კონვექცია- სითხის ან აირების იძულებითი მოძრაობა ტუმბოების, კვამლის გამწოვის და ვენტილატორების მიერ შექმნილი წნევის ან ვაკუუმის გამო.

კონვექციური სითბოს გადაცემის გაზრდის გზები:

§ ნაკადის სიჩქარის გაზრდა;

§ ტურბულიზაცია (მორევა);

§ გამათბობელი ზედაპირის გაზრდა (ფარფლების დამონტაჟების გამო);

§ ტემპერატურული სხვაობის გაზრდა გათბობასა და გაცხელებულ მედიას შორის;

§ მედიის საპირისპირო მოძრაობა (კონტრდინება).

ემისია (გამოსხივება) -

სითბოს გაცვლა ერთმანეთისგან დაშორებით მდებარე სხეულებს შორის გასხივოსნებული ენერგიის გამო, რომლის მატარებლები არიან ელექტრომაგნიტური რხევები: ხდება თერმული ენერგიის გარდაქმნა გასხივოსნებულ ენერგიად და პირიქით, გასხივოსნებული ენერგიიდან თერმულ ენერგიამდე.

გამოსხივება სითბოს გადაცემის ყველაზე ეფექტური მეთოდია, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ შესასწავლ სხეულს აქვს მაღალი ტემპერატურა და სხივები მიმართულია გახურებულ ზედაპირზე პერპენდიკულურად.

ქვაბების ღუმელებში გამოსხივებით სითბოს გადაცემის გასაუმჯობესებლად, ცეცხლგამძლე მასალებისგან იდება სპეციალური სლოტები, რომლებიც წარმოადგენენ როგორც სითბოს გამომცემლებს, ასევე წვის სტაბილიზატორების.

ქვაბის გამაცხელებელი ზედაპირი არის ზედაპირი, საიდანაც იგი ერთის მხრივ ირეცხება გაზებით, მეორე მხრივ კი წყლით.

ზემოთ განხილული 3 ტიპის სითბოს გაცვლაიშვიათია სუფთა სახით. სითბოს გადაცემის თითქმის ერთ ტიპს ახლავს მეორე. სითბოს გადაცემის სამივე ტიპი წარმოდგენილია ქვაბში, რომელსაც კომპლექსური სითბოს გადაცემა ეწოდება.

ქვაბის ღუმელში:

ა) დამწვრობის ალიდან ქვაბის მილების გარე ზედაპირზე - გამოსხივებით.

ბ) მიღებული გრიპის აირებიდან კედელამდე – კონვექცია

გ) მილის კედლის გარე ზედაპირიდან შიდა – თბოგამტარობა.

დ) მილის კედლის შიდა ზედაპირიდან წყალამდე მიმოქცევა ზედაპირის გასწვრივ – კონვექცია.

სითბოს გადაცემას ერთი საშუალოდან მეორეზე გამყოფი კედლის მეშვეობით სითბოს გადაცემას უწოდებენ.

წყალი, წყლის ორთქლი და მისი თვისებები

წყალი წყალბადისა და ჟანგბადის უმარტივესი ქიმიური ნაერთია, რომელიც სტაბილურია ნორმალურ პირობებში, წყლის ყველაზე მაღალი სიმკვრივეა 1000 კგ / მ 3 t \u003d 4 ° C-ზე.

წყალი, ისევე როგორც ნებისმიერი სითხე, ექვემდებარება ჰიდრავლიკურ კანონებს. იგი თითქმის არ იკუმშება, ამიტომ მასზე განხორციელებული ზეწოლა ერთი და იგივე ძალით ყველა მიმართულებით გადატანის უნარი აქვს. თუ სხვადასხვა ფორმის რამდენიმე ჭურჭელი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, მაშინ წყლის დონე ყველგან ერთნაირი იქნება (კომუნიკაციური გემების კანონი).

მსგავსი ინფორმაცია.