График энтальпии – энтропии - Enthalpy–entropy chart

Энтальпия – энтропия Молье для воды и пара. «Фракция сухости», Икс, дает массовую долю газообразной воды во влажной области, остальное - капли жидкости.

An диаграмма энтальпии-энтропии, также известный как ЧАС–S Диаграмма или же Диаграмма Молье, отображает общее количество тепла в зависимости от энтропии,^[1] описывая энтальпия из термодинамическая система.^[2] Типичная диаграмма охватывает диапазон давления 0,01–1000 бар, и температуры до 800 градусов Цельсия.^[3] Показывает энтальпию ${\displaystyle H}$ с точки зрения внутренняя энергия ${\displaystyle U}$, давление ${\displaystyle p}$ и объем ${\displaystyle V}$ используя отношения ${\displaystyle H=U+pV\,\!}$ (или, с точки зрения удельная энтальпия, удельная энтропия и удельный объем, ${\displaystyle h=u+pv\!}$ ).

История

Схема была создана в 1904 г., когда Ричард Мольер построил график общего тепла^[4] ЧАС против энтропии S.^[5][1]

На термодинамической конференции 1923 года, проходившей в Лос-Анджелесе, было решено назвать в его честь «диаграммой Молье» любую термодинамическую диаграмму, использующую энтальпию в качестве одной из осей.^[6]

Подробности

Диаграмма Молье (диаграмма), единицы измерения I – P

Диаграмма Молье (диаграмма), единицы США

На схеме нанесены линии постоянного давления, постоянной температуры и объема, поэтому в двухфазной области линии постоянного давления и температуры совпадают.^[7] Таким образом, координаты на схеме представляют собой энтропия и высокая температура.^[8]

В работа выполнена в процессе на паровые циклы представлен длиной час, поэтому его можно измерить напрямую, тогда как в T – s диаграмма он должен быть рассчитан с использованием термодинамической связи между термодинамическими свойствами.^[1]

В изобарный процесс, давление остается постоянным, поэтому тепловое взаимодействие - это изменение энтальпии.^[2]

В изэнтальпический процесс, энтальпия постоянна.^[2] Горизонтальная линия на диаграмме представляет собой изэнтальпический процесс.

Вертикальная линия в ч – с диаграмма представляет собой изэнтропический процесс. Процесс 3–4 в Цикл Ренкина является изэнтропический когда паровая турбина считается идеальным. 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.). Позже отклонения от идеальных значений, и они могут быть рассчитано с учетом изоэнтропического КПД используемой паровой турбины.)

Линии постоянного фракция сухости (Икс), иногда называемый качественный, рисуются во влажной области, а линии постоянной температуры - в области перегрева.^[3] Икс дает долю (по массе) газообразного вещества во влажной области, остаток составляет коллоидный капли жидкости. Выше жирной линии температура выше точки кипения, а сухое (перегретое) вещество представляет собой только газ.

Как правило, на таких графиках не отображаются значения конкретные объемы, а также они не показывают энтальпии насыщенной воды при давлениях порядка тех, которые наблюдаются в конденсаторах в тепловая электростанция.^[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 солод, чтобы представить систему зерно – воздух – влага.^[9]

Базовые данные о свойствах для диаграммы Молье идентичны психрометрическая диаграмма. 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 час и соотношение влажности Икс. Координата энтальпии перекошенный линии постоянной энтальпии параллельны и равномерно разнесены.

Смотрите также

• Термодинамические диаграммы
• Контурная линия
• Фазовая диаграмма

Рекомендации

1. Р. К. Раджпут (2009 г.), Инженерная термодинамика, Infinity Science Series / Engineering (3-е изд.), Jones & Bartlett Learning, стр. 77, ISBN  978-1-934015-14-8, получено 2010-06-25
2. Ю. В. К. Рао (2004), Введение в термодинамику, Universities Press, стр. 70, ISBN  978-81-7371-461-0, получено 2010-06-25
3. Т. Д. Истоп, А. Макконки (15 марта 1993 г.), Прикладная термодинамика для инженеров-технологов (5-е изд.), Longman, ISBN  978-0-582-09193-1
4. «общее тепло» используется эквивалентно термину «энтальпия», появившемуся только после 1904 г., и в более широком использовании от c. 1920-е гг.
5. Р. Молье (20 февраля 1904 г.). "Neue Diagramme zur technischen Wärmelehre" [Новые диаграммы для инженерной термодинамики]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (на немецком). 48 (8): 271–275.
6. Видеть:
   • Молье, Р. (8 сентября 1923 г.). "Ein neues Diagramm für Dampfluftgemische" [Новая диаграмма для пароводяных смесей]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (на немецком). 67: 869–872.
   • Английский перевод: Молье, Ричард (декабрь 1923 г.). «Новая диаграмма для пароводяных смесей». Машиностроение. 45: 703–705.
7. Ю. В. К. Рао (2001), Термодинамика, Universities Press, стр. 113, ISBN  978-81-7371-388-0, получено 2010-06-25
8. Роберт К. Х. Хек (2008), Паровоз и турбина - Учебник для инженерных вузов, Читать книги, ISBN  978-1-4437-3134-8, получено 2010-06-25
9. Деннис Эдвард Бриггс (1998), Солод и солод, Springer, стр. 499, г. ISBN  978-0-412-29800-4, получено 2010-06-25