Тогда энтропия влажного ненасыщенного воздуха, отнесённая к 1кг сухого воздуха, будет определяться из выражения

-Лев In

Р -Ри

273,15 273,15 610

Для насыщенного влажного воздуха

(4.35)

-Лев In

Т , Р -Рп

/7-610

+ c. ln::-i?„ln«

273,15 273,15

Для водяного тумана

(4.36)

Srt - Сп In--ЛгвИ-

лв.т ср 273Д5 с.в 5iQ

-Лев In

Р -Ри

° 1п-

""(,273,15 Р""273,15 Для ледяного тумана

+ d„c„ In

° 273,15

(4.37)

SnT - Cn Ш--ЛгвП-

С;, 273Д5 С.В

+ dn

( г.

+ ср In----inln

273,15 " 273,15

+ dn

Для смешанного тумана •Усм.т =

с, т--

273,15 273,15

(4.38)

, Т , Р -Рп In--Лс.вп-- +

+ dn

в 273,15

р-610

273,15 " 273,15

-ЛпЬ

- 1 ИЛл

с„ In---

Р 273,15 273,15

(4.39)

Примеры

Пример 4.6, Определить энтропию влажного ненасыщенного воздуха для данных примеров 4.2 и 4.3.

Используя формулу (4.2), будем иметь: - для данных примера 4.2

298,15 101,325-2,33

.УВЛ.В = 1.006InrziVz-0,287In Л -+

273,15

101,325-0,61

+ 0,014

2500,64 , 298,15 ,,,,, 2,23 + 1,861п----0,46151п

273,15 273,15 - для данных примера 4.3

0,61

= 0,2148 кДжДкг-К);

= 1,006Ш-0,2871„ "l-:"" +

273,15

101,325-0,61

+ 0,001

°°l,861n-0,4615ln°

273,15

273,15

0,61

= 0,097кДж/(кгК).

Пример 4.7, Определить энтропию водяного тумана для данных примеров 4.4 и 4.5.

Используя формулу (4.37) для данных примера 4.4, получим следующее значение энтропии:

...T = 1.0061ng-0,287ln°-.-»4

273,15

101,325-0,61

+ 0,014

«М.«Ч,,8б,„??У1-0,46151„"

273,15

273,15 0,61 ;

= 0,1986кДж/(кгК).

+ 0,004-4,186 In

293,15 273,15

Для данных примера 4.5 будем иметь:

+ 0,00483

.3. = 1.0061n-0,2871nQ-Q4 273,15 101,325-0,61

2500,64 268,15 0,78~

+ 1,861п----0,46151п

273,15

273,15 0,61

= 0,025кДж/(кгК),

+ 0,003-4,186 In

268,15 273,15

4.7. Эксергия влажного воздуха 4.7.1. Общие положения

Эксергия - это свойство термодинамической системы или потока энергии, определяемое количеством работы, которое может быть получено внешним приёмником энергии при обратимом их взаимодействии с окружающей средой до установления полного равновесия [23].

Термодинамическая система, рассматриваемая в эксергетиче-ском анализе, может быть как очень простой, например, некоторое количество влажного воздуха в замкнутом объёме, так и достаточно сложной, как, например, система комфортного кондиционирования воздуха, включающая комплекс аппаратов для тепловлажно-стной обработки воздуха, его перемещения и т. д.

Система может быть закрытой, т. е. без обмена вещества с внешней средой, и открытой, когда этот обмен происходит.

Принято считать, что параметры окружающей среды не зависят от параметров рассматриваемой термодинамической системы. Это означает, что среда является настолько большой, что воздействие системы не вызывает в ней каких-либо изменений.

В подавляющем большинстве задач для полной характеристики окружающей среды (воздушной атмосферы) достаточно знать не более трёх параметров: температуру Го.о давление ро.с и влагосодержание do.c (или относительную влажность фо.с)-

До тех пор, пока все интенсивные параметры рассматриваемой термодинамической системы не сравняются с соответствующими параметрами окружающей среды, система в обратимом взаимодействии со средой может произвести и отдать некоторое количество энергии в форме внешней работы. Это означает, что система обладает определённой эксергией.

Эксергия системы определяется не только действием самой системы, но и действием окружающей среды. В ряде случаев система, не отдавая энергии, может производить работу за счёт окружающей среды. Примером такой системы является влажный воздух в герметичном помещении, у которого температура и влагосодержание одинаковы с температурой и влагосодержанием окружающего воздуха, а давление меньше атмосферного.