Термодинамические свойства веществ

В результате изучения материала данной главы студент должен:

знать

• • как выглядит фазовая диаграмма воды в координатах температура — давление — объем, а также ее частные случаи в координатах давление — температура, давление — объем, температура — объем;
• • что такое калорические параметры состояния пара и где их можно найти;
• • что такое дифференциальный и интегральный дроссель-эффект, его использование в технике;

уметь

• • пользоваться справочниками, но теплофизическим свойствам воды, водяного пара, технически важных газов;
• • пользоваться T—s и //—5 диаграммами воды;
• • определять тепловой поток, необходимый для испарения данного количества жидкости;
• • вычислять дифференциальный и интегральный дроссель-эффект;

владеть

• навыками использования справочных данных, но тенлофизическим свойствам воды, водяного пара, технически важных газов.

Ключевые слова, плавление, испарение, сублимация, насыщенный нар, насыщенная жидкость, фазовая диаграмма, влажный пар, перегретый пар, тройная точка, линия насыщения (бинодаль), критическая точка, критическая температура, критическое давление, критический объем, степень сухости, диаграмма Молье, дроссель-эффект.

В данной главе на примере воды рассмотрена p—V— Тдиаграмма реального вещества, а также ее проекции в координатах p—V, р—Т, T—V. Рассмотрены также вопросы фазовых переходов веществ из одного состояния в другое. Вводятся важные понятия: критическая точка, тройная точка, степень сухости, линия насыщения. Дана интерпретация фазовых переходов с молекулярно-кинетической точки зрения. Приведены примеры использования зависимости температуры кипения от давления для практических целей. Рассмотрены способы представления в справочной литературе информации о калорических свойствах веществ. Далее рассматривается дросселирование, дифференциальный и интегральный эффект Джоуля — Томсона.

Цель этой главы — показать сложность взаимосвязи давления, температуры и объема вещества в широком диапазоне изменения параметров, которая обусловливает сложность термического уравнения состояния вещества, а также необходимость использования таблиц и диаграмм в ситуациях, когда модели идеального газа и несжимаемого вещества становится непригодными. Также следует обратить внимание на эффект Джоуля — Томсона, который играет важную роль в технике.