Обработка результатов опыта.

В данной экспериментальной установки для определения степени сухости применяют калориметричный метод. Масса влажного пара , которая попадает в змеевик равна массе образованного конденсата . Считается, что конечная температура конденсата равна температуре воды в посудине 6 в конце опыта. Неизвестную величину степени сухости определяют из уравнения теплового баланса теплообменного процесса, осуществлённого в змеевике. Уравнение теплового баланса – это равенство между количеством теплоты, которая отдаётся паром при конденсации и конденсатом при охлаждении и количеством теплоты, которая принимается охлаждающей водой и металлическими частями установки (змеевик, посудина, мешалка).

где - масса соответственно змеевика, посудины и мешалки, кг;

- удельные теплоёмкости указанных частей, (Дж/кг К).

Водяной параметр установки W определяется равенством

.

Окончательно уравнение теплового баланса имеет вид:

(1.10).

Таким образом расчётная формула для определения степени сухости имеет вид:

, (1.11)

где - масса воды, которую наливают в посудину, кг;

и - температуры воды, измеренной термометром в начале и в конце опыта;

- масса сконденсированного пара, измеренная при удалении воды из змеевика и сборника конденсата, кг;

- теплота парообразования, которую определяют с помощью таблиц на линии насыщения при их барометрическом давлении, кДж/кг.

Результаты измерений и расчётов необходимо внести в таблицу 1.

Контрольные вопросы.

1. Какие процессы происходят в колбе и змеевике? Условия осуществления этих процессов.

2. Изобразить на диаграммах водяного пара в P-v, T-s и i-s координатах состояния пар при выходе из колбы и конденсата в сборнике, используя опытные данные.

3. Изобразить на диаграммах водяного пара в P-v, T-s и i-s координатах процессы, которые происходят в колбе и змеевике.

4. Что такое степень сухости пара? Чему равна степень сухости пара в этой работе? Что показывает численное значение степени сухости пара?

5. Перечислите основные состояния воды и покажите их на диаграммах.

6. В каких границах изменяется степень сухости?

7. Что такое влажный пар? Что такое теплота парообразования?

8. Что представляет собой водяной параметр установки?

9. Сформулируйте и запишите уравнение теплового баланса при конденсации пара в змеевике.

Таблица І

№ п/п	Наименование	Размерность	Числовое значение
	Барометрическое давление	бар
мм. рт. ст.
	Температура насыщения пара при атмосферном давлении, ts	оС
	Масса води в калориметре, Mв	кг	2.5
	Водяной параметр калориметра, W	кг	0.27
	Начальная температура води в калориметре, t1	оС
	Конечная температура води в калориметре, t2	оС
	Масса конденсата, Mк	кг
	Средняя теплоёмкость води	кДж/(кг К)	4,19
	Теплота парообразования, r	кДж/кг
	Степень сухости пара, x
	Энтальпия кипящей води,	кДж/кг
	Энтальпия сухого насыщенного пара,	кДж/кг
	Энтропия кипящей води,	кДж/(кг К)
	Энтропия сухого насыщенного пара,	кДж/(кг К)

Лабораторная работа № 2