Главная страница  Влажный воздух 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [ 15 ] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47]

Ф*IK****Нок******************* 3. Водэ ******************************

3.2. Фазовые диаграммы для воды 3.2.1. Фазовая p-t-диаграмма

На рис. 3.1 представлена фазовая р-?-диаграмма воды, имеющей плоскую поверхность раздела фаз. Равновесное состояние твёрдой и газообразной фаз соответствует кривой АС, жидкой и твёрдой фаз - кривой АВ, а жидкой и парообразной фаз - кривой АД. На диаграмме приведены значения давлений для соответствующих значений температур.

Справа от кривой САД располагается область газообразной фазы воды (водяной пар), между кривыми АВ и АД - жидкая фаза (вода), а слева от кривой АВ - твёрдая фаза (лёд).

В тройной точке (точка А) вода может одновременно находиться в трёх фазах - твёрдой, жидкой и газообразной. Этой точке соответствуют давление р = 0,61 кПа и температура 1== 0,01°С.

Если давление р < 0,61 кПа, то твёрдое тело (лёд) будет при нагревании непосредственно переходить в газообразное состояние, т. е. сублимировать. При р > 0,6\ кПа лёд будет переходить в жидкое состояние, а при дальнейшем нагревании - в газообразное. Такой переход имеет место до критического давления р = 22,14 МПа и при температуре t = 374,15°С. В критической точке исчезает различие между жидкостью и паром. Выше критической точки существование воды в двухфазном состоянии невозможно.

Важно отметить, что при изменении давления температура кипения воды (кривая АД) и сублимации льда (кривая АС) также изменяется.

Каждому давлению соответствует определённая температура кипения воды и сублимации льда, называемая температурой насыщения.

Каждой температуре соответствует определённое давление парообразования и сублимации, называемое давлением насыщения.

Для воды при обычных давлениях температура плавления льда практически остаётся постоянной и равной ~0°С.

Для этих условий связь между давлением насыщенного водяного пара Рн, кПа, над плоской поверхностью воды или льда и температурой определяется формулой [12]




-50-40-30-20-10 О 10 20 30 40 50

Рис. 3.1. Фазовое состояние воды



;?jj = 0,6112exp

(3.12)

где ttg, - постоянные для воды, = 17,504, 3g = 241,2° С;

ад, - постоянные для льда, = 22,489, [3 = 272,88° С;

температура плоской поверхности воды (льда), °С.

Погрешность этой зависимости относительно табличных данных [1] приведена в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Относительная погрешность

Температура, ° С

Относительная погрешность, %

Для льда

0,071

0,086

0,071

0,029

-0,019

0,084

Для воды

-0,013

- 0,092

-0,121

- 0,078

0,047

На рис. 3.1 изображены также изобарные процессы нагревания (или охлаждения) при атмосферном давлении р = 101,3 кПа (процесс 1-2-3-4-5-6), при давлении р = % кПа (процесс 1-2-3-4 -5-6\ при давлении р = 0,61 кПа (процесс 1-2-3 -4 ") и при давлении р = = 0,26 кПа (процесс 1-2 -3 "-4 которые показывают, как происходит процесс перехода воды из одной фазы в другую.

Для наглядности на рис. 3.2 в v-?-диаграмме (без соблюдения масштаба) приведено графическое изменение состояния воды при изменении температуры для тех же процессов, а на рис. 3.3 - их схематическое изображение.




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [ 15 ] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47]

0.0158