Энтальпия-энтропии диаграммы , также известная как H - S диаграмма или Молье диаграмма , участки общие тепловой против энтропии, [1] , описывающая энтальпию в виде термодинамической системы . [2] Типичная диаграмма охватывает диапазон давления от 0,01 до 1000 бар и температуры до 800 градусов Цельсия . [3] Показывает энтальпию. по внутренней энергии , давление и объем используя отношения (или, с точки зрения удельной энтальпии , удельной энтропии и удельного объема , ).
История
Диаграмма , была создана в 1904 году, когда Молье нанесено общее тепло [4] H против энтропии S . [5] [1]
На термодинамической конференции 1923 года в Лос-Анджелесе было решено назвать в его честь «диаграммой Молье» любую термодинамическую диаграмму, использующую энтальпию в качестве одной из осей. [6]
Подробности
На диаграмме нанесены линии постоянного давления, постоянной температуры и объема, поэтому в двухфазной области линии постоянного давления и температуры совпадают. [7] Таким образом, координаты на диаграмме представляют энтропию и тепло . [8]
Работа в процессе на циклах пары представлена длиной ч , так что она может быть измерена непосредственно, в то время как в диаграмме T-S она должна быть вычислена с помощью термодинамического соотношения между термодинамическими свойствами. [1]
В изобарическом процессе давление остается постоянным, поэтому тепловое взаимодействие - это изменение энтальпии. [2]
В изэнтальпийном процессе энтальпия постоянна. [2] Горизонтальная линия на диаграмме представляет изэнтальпический процесс.
Вертикальная линия на диаграмме h – s представляет изоэнтропический процесс. Процесс 3–4 в цикле Ренкина является изоэнтропическим, когда паровая турбина считается идеальной. Таким образом, процесс расширения в турбине можно легко рассчитать с помощью диаграммы h – s, когда процесс считается идеальным (что обычно имеет место при вычислении энтальпий, энтропий и т. Д. рассчитывается с учетом изоэнтропического КПД используемой паровой турбины.)
Линии постоянной доли сухости ( x ), иногда называемые качеством , проводятся во влажной зоне, а линии постоянной температуры - в перегретой зоне. [3] X дает долю (по массе) газообразного вещества во влажной области, остальное - капли коллоидной жидкости. Выше жирной линии температура выше точки кипения, а сухое (перегретое) вещество представляет собой только газ.
Как правило, на таких диаграммах не показаны значения удельных объемов и энтальпии насыщенной воды при давлениях порядка тех, которые наблюдаются в конденсаторах на тепловых электростанциях . [3] Следовательно, диаграмма полезна только для изменений энтальпии в процессе расширения парового цикла. [3]
Приложения и использование
Его можно использовать в практических приложениях, таких как соложение , для представления системы зерно – воздух – влага. [9]
Данные о свойствах, лежащих в основе диаграммы Молье, идентичны психрометрической диаграмме . На первый взгляд может показаться небольшое сходство между диаграммами, но если пользователь повернет диаграмму на девяносто градусов и смотрит на нее в зеркало, сходство станет очевидным. Координаты диаграммы Молье - энтальпия h и коэффициент влажности x . Координата энтальпии смещена, а линии постоянной энтальпии параллельны и равномерно разнесены.
Смотрите также
- Термодинамические диаграммы
- Контурная линия
- Фазовая диаграмма
Рекомендации
- ^ a b c Р. К. Раджпут (2009), Инженерная термодинамика , Серия Infinity Science / Инженерная серия (3-е изд.), Jones & Bartlett Learning, стр. 77, ISBN 978-1-934015-14-8, дата обращения 25.06.2010
- ^ а б в YVC Rao (2004), Введение в термодинамику , Universities Press, стр. 70, ISBN 978-81-7371-461-0, дата обращения 25.06.2010
- ^ а б в г Т. Д. Истоп, А. Макконки (15 марта 1993 г.), Прикладная термодинамика для инженерных технологов (5-е изд.), Лонгман, ISBN 978-0-582-09193-1
- ^ «общее тепло» используется эквивалентно термину «энтальпия», появившемуся только после 1904 г., и в более широком использовании от c. 1920-е гг.
- ^ Р. Молье (20 февраля 1904 г.). "Neue Diagramme zur technischen Wärmelehre" [Новые диаграммы для инженерной термодинамики]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (на немецком языке). 48 (8): 271–275.
- ^ См .:
- Молье, Р. (8 сентября 1923 г.). "Ein neues Diagramm für Dampfluftgemische" [Новая диаграмма для пароводяных смесей]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (на немецком языке). 67 : 869–872.
- Английский перевод: Молье, Ричард (декабрь 1923 г.). «Новая диаграмма для пароводяных смесей». Машиностроение . 45 : 703–705.
- ^ YVC Rao (2001), Термодинамика , Universities Press, стр. 113, ISBN 978-81-7371-388-0, дата обращения 25.06.2010
- ^ Роберт Ч. Хек (2008), Паровая машина и турбина - Учебник для инженерных колледжей , Читать книги, ISBN 978-1-4437-3134-8, дата обращения 25.06.2010
- ^ Деннис Эдвард Бриггс (1998), Malts and Malting , Springer, стр. 499, ISBN 978-0-412-29800-4, дата обращения 25.06.2010