Đồ thị T-s và i-s của hơi nớc

51 Các bảng hơi nớc cho phép tính toán các thông số trạng thái với độ chính
xác cao, tuy nhiên việc tính toán phức tạp và mất nhiều thời giờ. Để đơn giản việc tính toán, ta có thể dùng đồ thị của hơi nớc. Dựa vào đồ thị có thể xác định các
thông số còn lại khi biết 2 thông số độc lập với nhau. Đối với hơi nớc, thờng dùng các đồ thị T-s, i-s.
Đồ thị T s của hơi nớc: Đồ thị T-s của hơi nớc đợc biểu thị trên hình 5.2, trục tung của đồ thị
biễu diễn nhiệt độ, trục hoành biểu diễn entropi. ở đây các đờng đẳng áp trong vùng nớc cha sôi gần nh trùng với đờng giới hạn giới x = 0 thực tế nằm trên
đờng x = 0, trong vùng hơi bão hoà ẩm là các đờng thẳng song song với trục hoành và trùng với đờng đẳng nhiệt, trong vùng hơi quá nhiệt là các đờng cong
lõm đi lên. Các đờng độ khô không đổi xuất phát từ điểm K đi tỏa xuống phia dới.
Đồ thị T-s đợc xây dựng cho vùng hơi bão hòa và vùng hơi quá nhiệt.
Đồ thị i-s của hơi nớc: Theo định luật nhiệt ®«ng thø nhÊt ta cã q = ∆i – 1, mà trong quá trình
đẳng áp dp = 0 do đó 1 = 0, vËy q = ∆i = i
2
– i
1
. Nghĩa là trong quá trình đẳng áp, nhiệt lợng q trao đổi bằng hiệu entanpi, vì vậy đồ thị i-s sử dụng rất thuận tiện
khi tính nhiệt lợng trong quá trình đẳng áp. Đồ thị i-s của hơi nớc đợc biểu diễn trên hình 5.3, trục tung biễu diễn entanpi, trục hoành biễu diễn Entropi, đợc
xây dựng trên cơ sở các số liệu thực nghiệm.
52 Đồ thị gồm các đờng : Đờng đẳng áp p=const trong vùng hơi ẩm là các
đờng thẳng nghiêng đi lên, trùng với đờng đẳng nhiệt tơng ứng; trong vùng hơi quá nhiệt là các đờng cong lõm đi lên.
Đờng đẳng nhiệt trong vùng hơi ẩm trùng với đờng đẳng áp, là những đờng thẳng nghiêng đi lên, trong vùng hơi quá nhiệt là những đờng cong lồi đi
lên và càng xa đờng x = 1 thì càng gần nh song song với trục hoành. Đờng đẳng tích dốc hơn đờng đẳng áp một ít. Đờng độ khô x = const là chùm đờng
cong xuất phát từ điểm K đi xuống phía dới.
5.4. các quá trình nhiệt động của hơi nớc

5.4.1. Quá trình đẳng tích v= const

Quá trình đẳng tích của hơi nớc đợc biễu diễn bằng đờng 1-2 trên đồ thị i-s hình 5.4. Trạng thái đầu đợc biểu diễn bằng điểm 1, là giao điểm của đờng
p
1
= const với đờng t
1
= const. Các thông số còn lại i
1
, s
1
, v
1
đợc xác định bằng cách đọc các đờng i, s và v đi qua điểm 1.
Trạng thái cuối đợc biễu diễn bằng điểm 2, đợc xác định bằng giao điểm của đờng v
2
= v
1
= const và đờng p
2
= const, từ đó xác định các thông số khác nh đối với điểm 1
- Công của quá tr×nh: dl = pdv = 0 v× dv = 0, hay:
l = 0 5-7
- Biến thiên nội năng: u = i
2
- p
2
v
2
– i
1
– p
1
v
1
∆u = i
2
– i
1
– vp
2
– p
1
5-8 - Nhiệt lợng trao đổi trong quá trình:
q = u + 1 = u 5
-9

5.4.2. Quá trình đẳng áp

53 Quá trình đẳng áp của hơi nớc đợc biểu diễn bằng đờng 1-2 trên đồ thị i
s hình 5.5. Trạng thái đầu đợc biễu diễn bằng điểm 1, là giao điểm của đờng p
1
= const với đờng t
1
= const. Các thông số còn lại i
1
, s
1
, v
1
đợc xác định bằng cách đọc các đờng i, s và v đi qua điểm 1.
Trạng thái cuối đợc biểu diễn bằng điểm 2, đợc xác ®Þnh b»ng giao ®iĨm cđa ®−êng p
2
= p
1
= const víi đờng x
2
= const, từ đó xác định các thông số khác nh đối với điểm 1.
- Công của quá trình:
=
=
2 1
V V
1 2
v v
p pdv
1 5-10
- BiÕn thiªn néi năng: u = i
2
i
1
p v
2
v
1
5-11 - Nhiệt lợng trao đổi:
q= u + 1 = i
2
- 1
1
5-12

5.4.3. Quá trình đẳng nhiệt

Quá trình đẳng nhiệt của hơi nớc đợc biểu diễn bằng đờng 1-2 trên đồ thị i-s hình 5.6. Trạng thái đầu đợc biểu diễn bằng điểm 1, là giao điểm của
đờng t
1
và x
1
. Các thông số còn lại v
1
, i
1
,s
1
đợc xác định bằng cách đọc các đờng v, i, s đi qua điểm 1.
Trạng thái cuối đợc biễu diễn bằng điểm 2, là giao điểm của đờng p
2
với đờng t
2
= t
1
= const, từ đó xác định các thông số khác nh đối với điểm 1. - Biến thiên nội năng:
u = i
2
i
1
p
2
v
2
p
1
v
1
5- 13
- Nhiệt lợng trao đổi trong quá trình:
=
=
2 1
s s
1 2
s s
T Tds
q 5-14
- Công của quá trình: 1=
q -u
5-15

5.4.4. Quá trình đoạn nhiệt

Quá trình đoạn nhiệt của hơi nớc đợc biễu diễn bằng đờng 1-2 trên đồ thị i-s hình 5-7. Trong quá trình này, dq = 0 nếu ds = 0. Trên đồ thị T-s và i-s quá
trình đoạn nhiệt là một đoạn thẳng song song với trục tung có s = const. - Nhiệt lợng trao đổi :
dq = 0 hay q = 0, do ®ã:
= =
T dq
ds
5-16 - Công và biến thiên nội năng:
1= u = i
2
- i
1
– p
2
v
2
- p
1
v
1
5- 17