យើងទាំងអស់គ្នាដឹងហើយថាទឹកនៅក្នុងកំសៀវឆ្អិននៅ 100 អង្សាសេ។ ប៉ុន្តែតើអ្នកបានកត់សម្គាល់ទេថាសីតុណ្ហភាពនៃទឹកមិនផ្លាស់ប្តូរក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការរំពុះ? សំណួរគឺ - តើថាមពលដែលបានបង្កើតទៅណាប្រសិនបើយើងរក្សាធុងឱ្យឆេះជានិច្ច? វាចូលទៅក្នុងការបំប្លែងអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹក។ ដូច្នេះសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរទឹកចូលទៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័នការផ្គត់ផ្គង់កំដៅថេរត្រូវបានទាមទារ។ តើវាត្រូវការប៉ុន្មានដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវមួយគីឡូក្រាមទៅជាចំហាយទឹកដែលមានសីតុណ្ហភាពដូចគ្នាត្រូវបានកំណត់ដោយបរិមាណរូបវន្តដែលហៅថាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
ការពុះត្រូវការថាមពល។ ភាគច្រើនវាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីបំបែកចំណងគីមីរវាងអាតូម និងម៉ូលេគុល ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតពពុះចំហាយ ហើយផ្នែកតូចត្រូវបានប្រើដើម្បីពង្រីកចំហាយ ពោលគឺដើម្បីឱ្យពពុះដែលបានបង្កើតឡើងអាចផ្ទុះ និងបញ្ចេញវាបាន។ ចាប់តាំងពីអង្គធាតុរាវដាក់ថាមពលទាំងអស់របស់វាទៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរទៅជាស្ថានភាពឧស្ម័ន "កម្លាំង" របស់វាអស់។ សម្រាប់ការបន្តនៃថាមពលថេរនិងការអូសបន្លាយនៃការរំពុះ, កំដៅកាន់តែច្រើនត្រូវតែត្រូវបាននាំយកទៅធុងជាមួយរាវ។ ឡចំហាយ ឧបករណ៍ដុតឧស្ម័ន ឬឧបករណ៍កំដៅផ្សេងទៀតអាចផ្តល់នូវលំហូរចូលរបស់វា។ ក្នុងអំឡុងពេលរំពុះសីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុរាវមិនកើនឡើងទេដំណើរការនៃការបង្កើតចំហាយនៃសីតុណ្ហភាពដូចគ្នាកើតឡើង។
អង្គធាតុរាវផ្សេងៗគ្នាត្រូវការបរិមាណកំដៅខុសៗគ្នាដើម្បីប្រែទៅជាចំហាយ។ មួយណា - បង្ហាញពីកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
អ្នកអាចយល់ពីរបៀបដែលតម្លៃនេះត្រូវបានកំណត់ពីឧទាហរណ៍មួយ។ យកទឹក ១ លីត្រ ដាំឱ្យពុះ។ បន្ទាប់មកយើងវាស់បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីហួតវត្ថុរាវទាំងអស់ហើយយើងទទួលបានតម្លៃនៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកសម្រាប់ទឹក។ ចំពោះសមាសធាតុគីមីផ្សេងទៀតសូចនាករនេះនឹងខុសគ្នា។
នៅក្នុងរូបវិទ្យា កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកត្រូវបានតាងដោយអក្សរឡាតាំង L. វាត្រូវបានវាស់ជា joules ក្នុងមួយគីឡូក្រាម (J / kg) ។ វាអាចត្រូវបានបែងចែកដោយការបែងចែកកំដៅដែលចំណាយលើការហួតដោយម៉ាស់នៃអង្គធាតុរាវ:
តម្លៃនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ដំណើរការផលិតដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាទំនើប។ ឧទាហរណ៍ពួកគេត្រូវបានដឹកនាំដោយវានៅក្នុងការផលិតលោហធាតុ។ វាបានប្រែក្លាយថាប្រសិនបើដែកត្រូវបានរលាយហើយបន្ទាប់មក condensed ជាមួយនឹងការរឹងបន្ថែមទៀតនោះបន្ទះគ្រីស្តាល់ខ្លាំងជាងត្រូវបានបង្កើតឡើង។
អ្វីដែលស្មើនឹង
តម្លៃនៃកំដៅជាក់លាក់សម្រាប់សារធាតុផ្សេងៗ (r) ត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងវគ្គសិក្សានៃការសិក្សាមន្ទីរពិសោធន៍។ ទឹកនៅសម្ពាធបរិយាកាសធម្មតាឆ្អិននៅ 100 ° C ហើយកំដៅនៃចំហាយទឹកគឺ 2258.2 kJ / kg ។ សូចនាករនេះសម្រាប់សារធាតុមួយចំនួនទៀតត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង៖
សារធាតុ | ចំណុចរំពុះ, ° C | r, kJ/kg |
---|---|---|
អាសូត | -196 | 198 |
អេលីយ៉ូម | -268,94 | 20,6 |
អ៊ីដ្រូសែន | -253 | 454 |
អុកស៊ីហ្សែន | -183 | 213 |
កាបូន | 4350 | 50000 |
ផូស្វ័រ | 280 | 400 |
មេតាន | -162 | 510 |
ភេនតាន | 36 | 360 |
ជាតិដែក | 2735 | 6340 |
ស្ពាន់ | 2590 | 4790 |
សំណប៉ាហាំង | 2430 | 2450 |
នាំមុខ | 1750 | 8600 |
ស័ង្កសី | 907 | 1755 |
បារត | 357 | 285 |
មាស | 2 700 | 1 650 |
អេតាណុល | 78 | 840 |
ជាតិអាល់កុលមេទីល។ | 65 | 1100 |
ក្លរ៉ូហ្វម | 61 | 279 |
ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សូចនាករនេះអាចផ្លាស់ប្តូរនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកត្តាមួយចំនួន៖
- សីតុណ្ហភាព។ជាមួយនឹងការកើនឡើងរបស់វាកំដៅនៃការហួតថយចុះហើយអាចស្មើនឹងសូន្យ។
t, ° C r, kJ/kg 2500 10 2477 20 2453 50 2380 80 2308 100 2258 200 1940 300 1405 374 115 374,15 - សម្ពាធ។នៅពេលដែលសម្ពាធថយចុះ កំដៅនៃចំហាយទឹកកើនឡើង ហើយផ្ទុយទៅវិញ។ ចំណុចរំពុះគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងសម្ពាធ ហើយអាចឈានដល់តម្លៃសំខាន់ 374 °C។
ទំ, ប៉ា bp, ° C r, kJ/kg 0,0123 10 2477 0,1234 50 2380 1 100 2258 2 120 2202 5 152 2014 10 180 1889 20 112 1638 50 264 1638 100 311 1316 200 366 585 220 373,7 184,8 រិះគន់ 221.29 374,15 - - ម៉ាស់នៃសារធាតុ។បរិមាណកំដៅដែលចូលរួមក្នុងដំណើរការគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងម៉ាស់នៃចំហាយលទ្ធផល។
សមាមាត្រនៃការហួតនិង condensation
អ្នករូបវិទ្យាបានរកឃើញថា ដំណើរការរំហួតបញ្ច្រាស់ - condensation - steam ចំណាយបរិមាណថាមពលដូចគ្នា ដូចដែលបានចំណាយលើការបង្កើតរបស់វា។ ការសង្កេតនេះបញ្ជាក់ពីច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល។
បើមិនដូច្នោះទេ វានឹងអាចបង្កើតការដំឡើង ដែលអង្គធាតុរាវនឹងហួត ហើយបន្ទាប់មក condense ។ ភាពខុសគ្នារវាងកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់ការហួត និងកំដៅគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ condensation នឹងនាំឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំថាមពលដែលអាចប្រើសម្រាប់គោលបំណងផ្សេងទៀត។ តាមពិតម៉ាស៊ីនចលនាអចិន្រ្តៃយ៍នឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ប៉ុន្តែនេះគឺផ្ទុយទៅនឹងច្បាប់រូបវន្ត ដូច្នេះហើយមិនអាចទៅរួចនោះទេ។
តើវាត្រូវបានវាស់វែងយ៉ាងដូចម្តេច
- កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកត្រូវបានវាស់វែងដោយពិសោធន៍នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍រាងកាយ។ សម្រាប់ការនេះ, calorimeters ត្រូវបានប្រើ។ នីតិវិធីមានដូចខាងក្រោម៖
- បរិមាណជាក់លាក់នៃរាវត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុង calorimeter ។
ពី§§ 2.5 និង 7.2 វាដូចខាងក្រោមថាក្នុងអំឡុងពេលចំហាយទឹកថាមពលខាងក្នុងនៃសារធាតុកើនឡើងហើយក្នុងអំឡុងពេល condensation វាថយចុះ។ ចាប់តាំងពីក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការទាំងនេះសីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុរាវនិងចំហាយរបស់វាអាចស្មើគ្នាការផ្លាស់ប្តូរថាមពលខាងក្នុងនៃសារធាតុកើតឡើងតែដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរថាមពលសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុលប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះ នៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា ម៉ាស់ឯកតានៃអង្គធាតុរាវមានថាមពលខាងក្នុងតិចជាងម៉ាស់ឯកតានៃចំហាយរបស់វា។
បទពិសោធន៍បង្ហាញថា ដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុក្នុងដំណើរការនៃចំហាយទឹកមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំង ហើយបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយសារធាតុកើនឡើង។ ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេលចំហាយទឹកការងារត្រូវធ្វើប្រឆាំងនឹងកម្លាំងនៃសម្ពាធខាងក្រៅ។ ដូច្នេះថាមពលដែលត្រូវតែបញ្ចូនទៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ដើម្បីប្រែក្លាយវាទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរមួយផ្នែក ដើម្បីបង្កើនថាមពលខាងក្នុងរបស់សារធាតុ និងមួយផ្នែកទៀតសម្រាប់ធ្វើការងារប្រឆាំងនឹងកម្លាំងខាងក្រៅក្នុងដំណើរការនៃការពង្រីករបស់វា។
នៅក្នុងការអនុវត្ត កំដៅត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅអង្គធាតុរាវដើម្បីបំប្លែងវាទៅជាចំហាយទឹកកំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរត្រូវបានគេហៅថាកំដៅនៃចំហាយ។ នៅពេលដែលចំហាយទឹកប្រែទៅជាអង្គធាតុរាវ បរិមាណនៃកំដៅត្រូវតែដកចេញពីវា ដែលត្រូវបានគេហៅថាកំដៅនៃ condensation ។ ប្រសិនបើលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅគឺដូចគ្នា, បន្ទាប់មកជាមួយនឹងម៉ាស់ស្មើគ្នានៃសារធាតុដូចគ្នា, កំដៅនៃចំហាយគឺស្មើនឹងកំដៅនៃ condensation ។
ដោយមានជំនួយពី calorimeter វាត្រូវបានគេរកឃើញថាកំដៅនៃចំហាយទឹកគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងម៉ាស់នៃអង្គធាតុរាវដែលបំលែងទៅជាចំហាយ
នៅទីនេះ - មេគុណនៃសមាមាត្រតម្លៃដែលអាស្រ័យលើប្រភេទនៃវត្ថុរាវនិងលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅ។
តម្លៃដែលកំណត់លក្ខណៈនៃការពឹងផ្អែកនៃកំដៅនៃចំហាយទឹកលើប្រភេទនៃសារធាតុនិងនៅលើលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅត្រូវបានគេហៅថាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយ។ កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកត្រូវបានវាស់ដោយបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីបំលែងម៉ាស់ឯកតានៃអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរ៖
នៅក្នុង SI កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយនៃអង្គធាតុរាវបែបនេះត្រូវបានគេយកជាឯកតាសម្រាប់ការបំលែងទៅជាចំហាយ 1 គីឡូក្រាមដែលនៅសីតុណ្ហភាពថេរ 1 J នៃកំដៅត្រូវបានទាមទារ។ (បង្ហាញវាជាមួយរូបមន្ត (7.1a))។
ជាឧទាហរណ៍ យើងកត់សំគាល់ថាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាព (100°C) គឺស្មើនឹង
ដោយសារការបំភាយចំហាយអាចកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា សំណួរកើតឡើង៖ តើកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយនៃសារធាតុនឹងផ្លាស់ប្តូរក្នុងករណីនេះទេ? បទពិសោធន៍បង្ហាញថានៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកថយចុះ។ នេះគឺដោយសារតែវត្ថុរាវទាំងអស់ពង្រីកនៅពេលកំដៅ។ ក្នុងករណីនេះ ចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុលកើនឡើង ហើយកម្លាំងនៃអន្តរកម្មម៉ូលេគុលថយចុះ។ លើសពីនេះ សីតុណ្ហភាពកាន់តែខ្ពស់ ថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវកាន់តែច្រើន និងថាមពលតិចដែលពួកគេត្រូវបន្ថែមដើម្បីឱ្យពួកគេអាចហោះចេញពីផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវបាន។
គោលដៅនៃការងារ
assimilation និងការបង្រួបបង្រួមនៃសម្ភារៈទ្រឹស្តីលើប្រធានបទនៃវគ្គសិក្សាទែរម៉ូឌីណាមិក "ចំហាយទឹក" ក៏ដូចជាការស្ទាត់ជំនាញវិធីសាស្រ្តនៃការពិសោធន៍និងដំណើរការនៃទិន្នន័យដែលទទួលបានដោយស្គាល់តារាង "លក្ខណៈសម្បត្តិនៃទឹកនិងចំហាយទឹក" ។
1. សិក្សាគ្រោងការណ៍នៃការរៀបចំពិសោធន៍ បើកវា ហើយនាំវាទៅរបបកម្ដៅដែលផ្តល់ឲ្យ។
2. អនុវត្តការពិសោធន៍ដោយអនុលោមតាមការណែនាំ បំពេញតារាងទី 1 ។
3. កំណត់កំដៅជាក់លាក់ដែលបានចំណាយលើចំហាយទឹកក្នុងការពិសោធន៍។
4. សម្រាប់ដំណើរការ isobaric នៃចំហាយទឹក កំណត់តម្លៃតារាងនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃទឹកនៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាព និងចំហាយឆ្អែតស្ងួត ក៏ដូចជាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
5. គណនាថាមពលខាងក្នុងនៃអង្គធាតុរាវនៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាពចំហាយសម្រាប់លក្ខខណ្ឌនៃការពិសោធន៍។
6. គណនាកំហុសនៃតម្លៃដែលបានរកឃើញនៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកទាក់ទងនឹងតារាង។
7. ពិពណ៌នាអំពីដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងនាវា Dewar ក្នុង P-v និង T-s-diagrams ។
8. ធ្វើការសន្និដ្ឋានលើការងារ។
ការណែនាំអំពីវិធីសាស្រ្ត
ការផ្លាស់ប្តូរនៃសារធាតុពីស្ថានភាពរាវទៅជាឧស្ម័នត្រូវបានគេហៅថាចំហាយ ការផ្លាស់ប្តូរបញ្ច្រាសត្រូវបានគេហៅថា condensation ។ ការស្ងោរអង្គធាតុរាវគឺជាដំណើរការនៃចំហាយទឹកនៅខាងក្នុងអង្គធាតុរាវដែលកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពកំណត់យ៉ាងតឹងរឹង t n, ° C ដែលកំណត់ដោយសម្ពាធ។ ប្រសិនបើដំណាក់កាលឧស្ម័នមានជាមួយដំណាក់កាលរាវនៃសារធាតុដូចគ្នា នោះវាត្រូវបានគេហៅថាចំហាយ។ ដំណាក់កាលឧស្ម័ននៃប្រព័ន្ធគឺចំហាយឆ្អែតស្ងួត ហើយដំណាក់កាលរាវគឺជាអង្គធាតុរាវដែលរក្សាស្ថានភាពដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការចាប់ផ្តើមនៃចំហាយ។
កំឡុងពេលចំហាយទឹកយោងទៅតាមដំណើរការ isobaric-isothermal យោងទៅតាមច្បាប់ដំបូងនៃទែរម៉ូឌីណាមិកកំដៅជាក់លាក់នៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល (កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក) r, J / kg,
r \u003d u "- u" + p (v "-v"), (1)
r = ខ្ញុំ "- ខ្ញុំ" , (2)
កន្លែងដែលអ្នក "ខ្ញុំ", វី" - រៀងគ្នាថាមពលខាងក្នុង enthalpy J / គីឡូក្រាមនិងបរិមាណជាក់លាក់នៃចំហាយឆ្អែតស្ងួត m 3 / គីឡូក្រាម;
u", i", v" - រៀងគ្នា, ថាមពលខាងក្នុង, enthalpy, J / គីឡូក្រាម, និងបរិមាណជាក់លាក់នៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុងស្ថានភាពនៃការតិត្ថិភាព, m 3 / គីឡូក្រាម។
សម្ពាធ p, Pa មិនត្រូវបានសម្គាល់ដោយសន្ទស្សន៍ពិសេសទេព្រោះវាមិនផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលទាំងមូល និងស្មើនឹងសម្ពាធតិត្ថិភាព។
ដូច្នេះកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹករួមបញ្ចូលការផ្លាស់ប្តូរថាមពលខាងក្នុងនៃសារធាតុមួយនិងការងារនៃការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណក្នុងអំឡុងពេលការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលមួយ។
កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកមានមុខងារទាក់ទងនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្ររដ្ឋ។ សម្រាប់សារធាតុភាគច្រើនដែលប្រើក្នុងការអនុវត្ត លក្ខណៈសម្បត្តិនៃអង្គធាតុរាវ និងចំហាយនៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាពត្រូវបានកំណត់ និងធ្វើតារាង។ តារាងទាំងនេះផ្តល់តម្លៃនៃ p និង t នៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាព និងតម្លៃដែលត្រូវគ្នានៃ v", v",i",i",r,s",s"។ ថាមពលខាងក្នុងនៃអង្គធាតុរាវនៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាព u", J / គីឡូក្រាម, និងចំហាយឆ្អែតស្ងួត u", J / គីឡូក្រាម, ត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការរៀងគ្នា។
u"=i"-pv"(3)
u"=i"-pv" (4)
ការដំឡើងពិសោធន៍
រូបភាព។ គ្រោងការណ៍នៃការរៀបចំពិសោធន៍
ការរៀបចំពិសោធន៍ (រូបភាព) មាននាវា Dewar 1 ជាមួយនឹងម៉ាស៊ីនកម្តៅអគ្គីសនី 2 ដែលផ្នែកមួយនៃទឹកចម្រោះត្រូវបានចាក់ចេញពីធុង 3 គ្រប់គ្រងដោយសន្ទះបិទបើក 4. ចំហាយលទ្ធផលនៅក្នុង condenser 5 ដែលតាមរយៈនោះ ទឹកម៉ាស៊ីន ឆ្លងកាត់, ប្រែទៅជារាវ។ លំហូរទឹកត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយសន្ទះបិទបើក 7 យោងទៅតាមចង្កៀងបញ្ជា 8. condensate លទ្ធផលត្រូវបានប្រមូលនៅក្នុងស៊ីឡាំងវាស់ 9. នៅលើផ្ទាំងបញ្ជាគឺ: ប្តូរ "NETWORK" 10, voltmeter 11, ammeter 12, mode switch 13; 6 - រន្ធកញ្ចក់។
បច្ចេកទេសពិសោធន៍
1. បើកឯកតាដោយបើកកុងតាក់លេខ 10 ទៅទីតាំង "1" ។
2. ពិនិត្យមើលការបំពេញនៃនាវា Dewar 1 ដោយកំណត់កុងតាក់របៀប 13 ទៅទីតាំង "បំពេញ" ។ ប្រសិនបើនៅពេលដំណាលគ្នានោះ ចង្កៀងសញ្ញាពណ៌បៃតង "Vessel is full" ភ្លឺឡើង អ្នកអាចចាប់ផ្តើមការពិសោធន៍។ បើមិនដូច្នោះទេ កប៉ាល់ត្រូវបានបំពេញដោយទឹកចម្រោះ ដែលសន្ទះទី 4 ត្រូវបានបើក។ បន្ទាប់ពីភ្លើងសញ្ញាពណ៌បៃតងភ្លឺ សូមបិទធុងឱ្យតឹង។
3. ផ្លាស់ទីកុងតាក់លេខ 13 ទៅទីតាំង "កំដៅ"។
4. ការបង្វិលកូនសោរបស់ autotransformer 14 កំណត់តម្លៃនៃវ៉ុលនៅលើ heater U, V (និងកម្លាំងបច្ចុប្បន្ន I, A) ដែលកំណត់ដោយគ្រូ។
5. ផ្គត់ផ្គង់ទឹកត្រជាក់ដល់កុងដង់ 5 ដោយបើកសន្ទះបិទបើក 7 និងកែតម្រូវលំហូរទឹកតាមចង្កៀងបញ្ជា 8 ។
6. នៅពេលដែលរបៀបស្ថានីនៃទឹករំពុះនៅក្នុងនាវា Dewar ត្រូវបានបង្កើតឡើង (15-20 សង់ទីម៉ែត្រនៃ condensate នឹងកកកុញនៅក្នុងស៊ីឡាំងវាស់ 9) ធ្វើឱ្យការប្រមូលវត្ថុបញ្ជានៃ condensate ក្នុងចំនួនទឹកប្រាក់ដែលបានបង្ហាញដោយគ្រូ (V, m 3) ។ រយៈពេលនៃការប្រមូលវត្ថុបញ្ជា t, s, ត្រូវបានកំណត់ដោយនាឡិកាបញ្ឈប់។
7. ដោយប្រើឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ កំណត់សម្ពាធបរិយាកាស P a, mm Hg ។
8. បញ្ចូលទិន្នន័យរង្វាស់ទៅក្នុងតារាងសង្កេត ហើយចុះហត្ថលេខាជាមួយគ្រូ។
9. បើកឯកតាដោយបង្វែរកុងតាក់ "0" បិទសន្ទះ 7 បង្វែរចំណុចទាញរបស់ autotransformer ច្រាសទ្រនិចនាឡិការហូតដល់វាឈប់ បង្ហូរ condensate ចូលទៅក្នុងកុងតឺន័រ 3 ។
តារាងទី 1
លេខវាស់ |
ម rt សិល្បៈ។ | ||||
ដំណើរការទិន្នន័យពិសោធន៍
1. គណនាបរិមាណកំដៅដែលបានចំណាយលើចំហាយទឹក 1 គីឡូក្រាម r op, J / kg:
r op = (W − Q) / (Vr),
ដែល W = UI - ថាមពលកំដៅ, W;
Q = 0.04W - ការបាត់បង់កំដៅ, W;
r គឺជាដង់ស៊ីតេនៃ condensate, kg / m 3 ។ យើងទទួលយក r \u003d 1000 គីឡូក្រាម / ម 3 ។
2. សន្មត់ថាទឹកឆ្អិននៅសម្ពាធបរិយាកាសកំណត់ពីតម្លៃតារាងនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃទឹកនៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាពនិងចំហាយឆ្អែតស្ងួតដែលត្រូវបានបញ្ចូលក្នុងតារាងទី 2 ។
តារាង 2
i", kJ/kg |
S", kJ/(kgK) |
i", kJ/kg |
S", J/(kgK) | |||
3. គណនាតម្លៃនៃថាមពលខាងក្នុងនៃទឹកនៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាព u" និង dry saturated steam u", kJ/kg ដោយប្រើរូបមន្ត (3) និង (4)។
4. គណនាកំហុស % នៃតម្លៃដែលបានរកឃើញនៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក r op, kJ / kg ទាក់ទងនឹងតារាង r, kJ / kg យោងតាមរូបមន្ត៖
ឃ \u003d (r op - r) 100 / r ។
5. បង្ហាញជាក្រាហ្វិកនូវដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងនាវា Dewar ក្នុង P-v និង T-s-diagrams ។
6. ធ្វើការសន្និដ្ឋានលើការងារ។
សំណួរសម្រាប់ការអប់រំខ្លួនឯង
1. ចំហាយនៃរាវ; ខ្លឹមសារនៃដំណើរការរំពុះ និងហួតនៃអង្គធាតុរាវ។
2. ដំណើរការ Isobaric នៃការផ្លាស់ប្តូរនៃអង្គធាតុរាវចូលទៅក្នុងចំហាយកំដៅខ្លាំងនៅក្នុង P-v និង T-s-diagrams ។
3. ខ្សែកោងព្រំដែនជាមួយនឹងកម្រិតនៃភាពស្ងួត x = 0 និង x = 1 ស្ថានភាពសំខាន់នៃសារធាតុ
4. គំនិត: រាវនៅលើបន្ទាត់តិត្ថិភាព, ចំហាយឆ្អែតសើម, ចំហាយឆ្អែតស្ងួត, ចំហាយកំដៅខ្លាំង។
5. កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយនៃរាវ។
6. កម្រិតនៃភាពស្ងួតកម្រិតសំណើមនៃចំហាយទឹក។
7. តារាងនៃលក្ខណៈសម្បត្តិ thermophysical នៃទឹកនិងចំហាយទឹក, អត្ថន័យរបស់ពួកគេ។
8. ការកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រចំហាយសើម។
9. i-s-ដ្យាក្រាមនៃចំហាយទឹក គោលបំណងរបស់វា។
10. ដំណើរការទែរម៉ូឌីណាមិកនៃចំហាយទឹកនៅក្នុង P-v, T-s, i-s-diagrams ។
ឯកសារយោង
1. វិស្វកម្មកំដៅ / Ed ។ A.P. Baskakova.- M.: Energoizdat, 1991.- 224 ទំ។
2. Nashchokin V.V. ទែម៉ូឌីណាមិកបច្ចេកទេស និងការផ្ទេរកំដៅ។ - M.:: Higher School, 1980. - 496 p.
3. Yudaev B.N. ទែរម៉ូឌីណាមិកបច្ចេកទេស។ ការផ្ទេរកំដៅ - M.: វិទ្យាល័យឆ្នាំ 1998 - 480 ទំ។
4. Rivkin S.L., Aleksandrov A.A. តារាងនៃលក្ខណៈសម្បត្តិ thermophysical នៃទឹកនិងចំហាយ.- M.: ថាមពល, 1980.- 408 ទំ។
ឧបករណ៍ និងគ្រឿងប្រើប្រាស់ក្នុងការងារ៖
2. បន្ទាត់ចំហាយ (បំពង់កៅស៊ូ) ។
3. Calorimeter ។
4. ចង្ក្រានអគ្គីសនី។
5. ទែម៉ូម៉ែត្រ។
6. ជញ្ជីងបច្ចេកទេសជាមួយនឹងទម្ងន់។
7. Beaker ។
គោលបំណង៖
ដើម្បីរៀនពិសោធន៍ដើម្បីកំណត់កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
I. សេចក្តីផ្តើមទ្រឹស្តី។
នៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលរវាងរូបធាតុ និងបរិស្ថាន ការផ្លាស់ប្តូរនៃរូបធាតុពីស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំមួយទៅរដ្ឋមួយទៀត (ពីស្ថានភាពមួយទៅដំណាក់កាលមួយទៀត) គឺអាចធ្វើទៅបាន។
ការផ្លាស់ប្តូរនៃសារធាតុពីស្ថានភាពរាវទៅជារដ្ឋឧស្ម័នត្រូវបានគេហៅថា ការបំភាយឧស្ម័ន។
ចំហាយទឹកកើតឡើងក្នុងទម្រង់នៃការហួត និងឆ្អិន។
ចំហាយដែលកើតឡើងតែពីផ្ទៃទំនេរនៃអង្គធាតុរាវត្រូវបានគេហៅថា ការហួត .
ការហួតកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពណាមួយនៃអង្គធាតុរាវ ប៉ុន្តែជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព អត្រានៃការហួតរបស់អង្គធាតុរាវកើនឡើង។
អង្គធាតុរាវដែលហួតអាចត្រជាក់បាន ប្រសិនបើកំដៅមិនត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ខ្លាំងពីខាងក្រៅ ឬអាចកំដៅបាន កំដៅត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ពីខាងក្រៅខ្លាំង។
ចំហាយទឹក ដែលកើតឡើងពេញមួយបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវ និងនៅសីតុណ្ហភាពថេរត្រូវបានគេហៅថា ឆ្អិន។
ចំណុចរំពុះអាស្រ័យលើសម្ពាធខាងក្រៅលើផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវ។
ចំណុចរំពុះនៃអង្គធាតុរាវនៅសម្ពាធបរិយាកាសធម្មតាត្រូវបានគេហៅថា ចំណុចរំពុះ សារធាតុរាវនេះ។
កំឡុងពេលចំហាយទឹក ថាមពលខាងក្នុងនៃសារធាតុកើនឡើង ដូច្នេះដើម្បីបំប្លែងអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយ កំដៅត្រូវតែផ្គត់ផ្គង់ទៅវាក្នុងដំណើរការនៃការផ្ទេរកំដៅ។
បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីផ្លាស់ប្តូរវត្ថុរាវទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរត្រូវបានគេហៅថា កំដៅនៃចំហាយ។
តម្លៃគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងម៉ាស់នៃអង្គធាតុរាវដែលប្រែទៅជាចំហាយទឹក៖
តម្លៃ g ដែលកំណត់លក្ខណៈអាស្រ័យនៃកំដៅនៃចំហាយទឹកលើប្រភេទសារធាតុ និងលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅត្រូវបានគេហៅថា កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយ . កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកត្រូវបានវាស់ដោយបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីបំលែងម៉ាស់ឯកតានៃអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹកនៅសីតុណ្ហភាពថេរ៖
នៅក្នុង SI កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយត្រូវបានវាស់នៅក្នុង .
តម្លៃអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពដែលចំហាយទឹកកើតឡើង។ បទពិសោធន៍បង្ហាញថានៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកថយចុះ។ ក្រាហ្វ (រូបភាពទី 1) បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកលើទឹក។
នៅក្នុងក្រដាសនេះ កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកត្រូវបានកំណត់ដោយប្រើដំណើរការរំពុះ ដោយប្រើសមីការតុល្យភាពកំដៅសម្រាប់ការ condensation នៃចំហាយទឹក។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះយក calorimeter (K) (មើលរូបភាពទី 2) ដែលក្នុងនោះមានទឹកនៅសីតុណ្ហភាព ចំហាយទឹកដែលមានចំណុចរំពុះត្រូវបានណែនាំពីដបតាមរយៈខ្សែចំហាយ P ចូលទៅក្នុងទឹកត្រជាក់នៃ calorimeter ដែលជាកន្លែងដែលវា condenses ។
បន្ទាប់ពីពេលខ្លះបំពង់បង្ហូរឧស្ម័នចំហាយត្រូវបានយកចេញហើយសីតុណ្ហភាពដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុង calorimeter ត្រូវបានវាស់ហើយម៉ាស់នៃចំហាយដែលបានណែនាំទៅក្នុង calorimeter ត្រូវបានកំណត់។
បន្ទាប់មកសមីការតុល្យភាពកំដៅត្រូវបានគូរឡើង។
នៅពេលដែលចំហាយ condenses កំដៅត្រូវបានបញ្ចេញ។
តើកំដៅជាក់លាក់នៃ condensation នៅឯណា (វាក៏ជាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកផងដែរ) ។ ចំហាយ condensed ប្រែទៅជាទឹកនៅសីតុណ្ហភាពមួយដែលបន្ទាប់មកត្រជាក់ចុះទៅសីតុណ្ហភាពនិងបញ្ចេញកំដៅ។
(4)
កំដៅដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេល condensation នៃចំហាយទឹកនិងត្រជាក់នៃទឹកក្តៅត្រូវបានទទួលដោយ calorimeter និងទឹកនៅក្នុងវា។ ដោយសារតែនេះពួកគេត្រូវបានកំដៅពីសីតុណ្ហភាពទៅសីតុណ្ហភាព . កំដៅដែលទទួលបានដោយ calorimeter និងទឹកត្រជាក់ត្រូវបានគណនានៅក្នុងវាដោយរូបមន្ត:
សមីការតុល្យភាពកំដៅត្រូវបានចងក្រងដោយអនុលោមតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលកំឡុងពេលផ្ទេរកំដៅ។
កំឡុងពេលផ្ទេរកំដៅ ផលបូកនៃបរិមាណកំដៅដែលផ្តល់ដោយរាងកាយទាំងអស់ ដែលថាមពលខាងក្នុងថយចុះ គឺស្មើនឹងផលបូកនៃបរិមាណកំដៅដែលទទួលបានដោយរាងកាយទាំងអស់ ដែលថាមពលខាងក្នុងកើនឡើង៖
(6)
ក្នុងករណីរបស់យើងសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរកំដៅដែលបានកើតឡើងនៅក្នុង calorimeter យើងសន្មត់ថាមិនមានការបាត់បង់កំដៅដល់បរិស្ថានទេ។ ដូច្នេះសមីការ (៦) អាចសរសេរជា៖ ឬ
ពីសមីការនេះ យើងទទួលបានរូបមន្តធ្វើការសម្រាប់គណនាតម្លៃដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍៖
2. វឌ្ឍនភាពនៃការងារ។
1. ធ្វើតារាងមួយដែលលទ្ធផលនៃការវាស់វែងនិងការគណនានឹងត្រូវបានបញ្ចូលក្នុងទម្រង់ដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅចុងបញ្ចប់នៃការពិពណ៌នា។
2. ថ្លឹងនាវាខាងក្នុងនៃ calorimeter បញ្ចូលតម្លៃលទ្ធផលក្នុងតារាង។
3. ដោយប្រើ beaker វាស់ 150 200 មីលីលីត្រនៃទឹកត្រជាក់, ចាក់វាចូលទៅក្នុង calorimeter និងវាស់ម៉ាស់នៃនាវាខាងក្នុងនៃ calorimeter ជាមួយទឹក (m 2) ។ ស្វែងរកម៉ាស់ទឹក៖
m ក្នុង \u003d m 2 - m ទៅ
កត់ត្រាបរិមាណទឹកត្រជាក់ក្នុងតារាង។
4. វាស់សីតុណ្ហភាពដំបូងនៃ calorimeter និងទឹកនៅក្នុងវាតម្លៃសរសេរក្នុងតារាង។
5. ជ្រមុជចុងនៃបំពង់ចំហាយចូលទៅក្នុងទឹកនៃ calorimeter ហើយទុកឱ្យចំហាយចូលរហូតដល់សីតុណ្ហភាពនៃទឹកកើនឡើង 30 ° K - 35 ° K (សីតុណ្ហភាព q បន្ទាប់ពីការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ) ។
6. ថ្លឹងធុងខាងក្នុងនៃ calorimeter និងកំណត់ម៉ាស់នៃចំហាយ condensed ។ កត់ត្រាលទ្ធផលនៅក្នុងតារាង។ ()
7. តម្លៃនៃសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់នៃទឹកនិងសារធាតុនៃ calorimeter (អាលុយមីញ៉ូម) និងតម្លៃតារាងនៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងតារាងនៃការវាស់វែងនិងលទ្ធផលនៃការគណនា។
8. ដោយប្រើរូបមន្ត (7) គណនាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
9. គណនាកំហុសដាច់ខាត និងទាក់ទងនៃលទ្ធផលដែលទទួលបានទាក់ទងទៅនឹងលទ្ធផលតារាងដោយប្រើរូបមន្ត៖
;
10. ធ្វើការសន្និដ្ឋានអំពីការងារដែលបានធ្វើនិងលទ្ធផលនៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
តារាងនៃការវាស់វែងនិងលទ្ធផលគណនា
ដឹងទេថាស៊ុបស្ងោរមានសីតុណ្ហភាពប៉ុន្មាន? 100 ˚С។ គ្មានទៀតទេ មិនតិចទេ។ នៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នាកំសៀវឆ្អិនហើយប៉ាស្តាត្រូវបានដាំឱ្យពុះ។ តើវាមានន័យយ៉ាងដូចម្តេច?
ហេតុអ្វីបានជាសីតុណ្ហភាពទឹកខាងក្នុងមិនឡើងលើសមួយរយអង្សារ ពេលឆ្នាំង ឬកំសៀវត្រូវកំដៅដោយឧស្ម័នដែលឆេះឥតឈប់ឈរ? ការពិតគឺថានៅពេលដែលទឹកឡើងដល់សីតុណ្ហភាពមួយរយដឺក្រេ ថាមពលកំដៅដែលចូលមកទាំងអស់ត្រូវបានចំណាយលើការផ្លាស់ប្តូរទឹកចូលទៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន ពោលគឺហួត។ រហូតដល់មួយរយដឺក្រេ ការហួតកើតឡើងជាចម្បងពីផ្ទៃ ហើយនៅពេលដែលវាឡើងដល់សីតុណ្ហភាពនេះ ទឹកនឹងពុះ។ ការពុះក៏ហួតដែរ ប៉ុន្តែបានតែលើបរិមាណទាំងមូលនៃអង្គធាតុរាវប៉ុណ្ណោះ។ ពពុះចំហាយក្តៅត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅខាងក្នុងទឹក ហើយដោយស្រាលជាងទឹក ពពុះទាំងនេះបានបែកចេញមកលើផ្ទៃ ហើយចំហាយចេញពីពួកវាបានរត់ចូលទៅក្នុងខ្យល់។
រហូតដល់មួយរយដឺក្រេសីតុណ្ហភាពទឹកកើនឡើងនៅពេលកំដៅ។ បន្ទាប់ពីមួយរយដឺក្រេដោយមានកំដៅបន្ថែមទៀតសីតុណ្ហភាពនៃចំហាយទឹកនឹងកើនឡើង។ ប៉ុន្តែរហូតទាល់តែទឹកទាំងអស់ពុះនៅមួយរយដឺក្រេ សីតុណ្ហភាពរបស់វានឹងមិនឡើងទេ ទោះបីជាអ្នកប្រើថាមពលប៉ុណ្ណាក៏ដោយ។ យើងបានគិតរួចហើយថាតើថាមពលនេះទៅណា - ការផ្លាស់ប្តូរទឹកទៅជាឧស្ម័ន។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើបាតុភូតបែបនេះមានមែននោះត្រូវតែមាន បរិមាណរូបវន្តដែលពិពណ៌នាអំពីបាតុភូតនេះ។ហើយតម្លៃបែបនេះមាន។ វាត្រូវបានគេហៅថាកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹក។
កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកគឺជាបរិមាណរូបវន្តដែលបង្ហាញពីបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីបំលែងអង្គធាតុរាវ 1 គីឡូក្រាមទៅជាចំហាយទឹកនៅចំណុចរំពុះ។ កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយត្រូវបានតាងដោយអក្សរ L. ហើយឯកតានៃការវាស់វែងគឺ joule ក្នុងមួយគីឡូក្រាម (1 J / គីឡូក្រាម) ។
កំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយអាចត្រូវបានរកឃើញពីរូបមន្ត៖
ដែល Q គឺជាបរិមាណកំដៅ
ម - ទំងន់រាងកាយ។
ដោយវិធីនេះរូបមន្តគឺដូចគ្នានឹងការគណនាកំដៅជាក់លាក់នៃការលាយដែរភាពខុសគ្នាគឺមានតែនៅក្នុងការរចនាប៉ុណ្ណោះ។ λ និង L
ជាក់ស្តែង តម្លៃនៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយនៃសារធាតុផ្សេងៗត្រូវបានរកឃើញ ហើយតារាងត្រូវបានចងក្រងពីទិន្នន័យដែលអាចត្រូវបានរកឃើញសម្រាប់សារធាតុនីមួយៗ។ ដូច្នេះកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកគឺ 2.3 * 106 J / គីឡូក្រាម។ នេះមានន័យថាសម្រាប់រាល់គីឡូក្រាមនៃទឹក បរិមាណថាមពលស្មើនឹង 2.3 * 106 J ត្រូវតែចំណាយដើម្បីប្រែក្លាយវាទៅជាចំហាយទឹក។ ប៉ុន្តែនៅពេលជាមួយគ្នានោះទឹកគួរតែមានចំណុចរំពុះរួចហើយ។ ប្រសិនបើដំបូងទឹកមានសីតុណ្ហភាពទាប នោះចាំបាច់ត្រូវគណនាបរិមាណកំដៅដែលនឹងតម្រូវឱ្យកំដៅទឹកដល់មួយរយដឺក្រេ។
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែងជាញឹកញាប់វាចាំបាច់ដើម្បីកំណត់បរិមាណកំដៅដែលត្រូវការសម្រាប់ ការបំប្លែងម៉ាស់ជាក់លាក់នៃអង្គធាតុរាវទៅជាចំហាយទឹកដូច្នេះ ច្រើនតែត្រូវដោះស្រាយជាមួយរូបមន្តនៃទម្រង់៖ Q \u003d Lm ហើយតម្លៃនៃកំដៅជាក់លាក់នៃចំហាយទឹកសម្រាប់សារធាតុជាក់លាក់មួយត្រូវបានយកចេញពីតារាងដែលផលិតរួចរាល់។