Bug'lanish, kondensatsiya, qaynash

10.3. R, v- suv bug'ining diagrammasi
Bug'lanish jarayonining xususiyatlarini ko'rib chiqing. Tsilindrda 0 C haroratda 1 kg suv bo'lsin, uning yuzasiga porshen yordamida p bosim o'tkaziladi. Porshen ostidagi suv hajmi 0 S da o'ziga xos hajmga teng, ( = 0,001 m / kg) bilan belgilanadi Biz suvni yavl deb soddalashtirish uchun faraz qilamiz. amalda siqilmaydigan suyuqlik va eng yuqori zichlikka ega 0 C da, 4 C da emas (aniqrog'i 3,98 C). Tsilindr qizdirilganda va issiqlik suvga o'tkazilganda uning harorati ortadi, hajmi ortadi va p=p 1 ga mos keladigan t=t n ga erishilganda suv qaynaydi va bug'lanish boshlanadi.
Suyuqlik va bug 'holatidagi barcha o'zgarishlar p da qayd etiladi, v koordinatalari (10.1-rasm).
P=const da o'ta qizigan bug'ning hosil bo'lish jarayoni ketma-ket bajariladigan uchtadan iborat jismoniy jarayonlar:
1. Suyuqlikni t n haroratgacha qizdirish;
2. t n =const da bug'lanish;
3. Haroratning oshishi bilan birga bug'ning haddan tashqari qizishi.
p=p 1 bo'lganda, pdagi bu jarayonlar, v- diagrammaga mos keladi a-a segmentlari, a-a, a-e. A va a nuqtalari orasidagi intervalda harorat doimiy va tn1 ga teng bo'ladi va bug 'ho'l bo'ladi va t.a ga yaqinroq, uning quruqlik darajasi kamroq (x \u003d 0) va t.a da mos keladi. quruq bug'ning holati, x \u003d 1. Agar bug'lanish jarayoni yuqori bosimda davom etsa (p 2 > p 1), u holda suv hajmi amalda bir xil bo'lib qoladi. Qaynayotgan suvga to'g'ri keladigan v hajmi biroz oshadi (), chunki. t n2 > t n1, va hajmi, chunki yuqori bosim va yuqori haroratda bug'lanish jarayoni yanada jadalroq boradi. Shuning uchun bosim ortishi bilan hajm farqi (segment ) ortadi va hajm farqi (segment ) kamayadi. Yuqori bosimda bug'lanish jarayoni sodir bo'lganda ham xuddi shunday rasm bo'ladi (r 3 >p 2 ; ; , chunki t n3 >t n2).
Agar 10.1-rasmda nuqtalarni izobarlarda yotgan bir va ikkita zarbalar bilan tutashtirsak.
turli bosimlar, biz chiziqlarni olamiz; ,
ularning har biri o'ziga xos ma'noga ega. Misol uchun, a-b-c qator 0 S da suvning solishtirma hajmining bosimga bog'liqligini ifodalaydi. U y o'qiga deyarli parallel, chunki suv deyarli siqilmaydigan suyuqlikdir. chiziq qaynoq suvning o'ziga xos hajmining bosimga bog'liqligini beradi. Bu qator deyiladi pastki chegara egri chizig'i. r da, v- diagramma, bu egri chiziq suv hududini to'yingan bug 'hududidan ajratib turadi. Chiziq quruq bug'ning solishtirma hajmining bosim va nazga bog'liqligini ko'rsatadi. yuqori chegara egri chizig'i. U toʻyingan bugʻ hududini oʻta qizib ketgan (toʻyinmagan) bugʻ mintaqasidan ajratib turadi.
Chegara egri chiziqlarining uchrashish nuqtasi naz. tanqidiy nuqta K. Bu nuqta suyuqlik va bug 'o'rtasida farq bo'lmaganda, moddaning ma'lum bir cheklovchi kritik holatiga to'g'ri keladi. Ayni paytda bug'lanish jarayonining hech qanday bo'limi yo'q. Ushbu holatdagi moddaning parametrlari deyiladi. tanqidiy. Masalan, suv uchun: pk=22,1145 MPa; Tc=647,266 K; Vc=0,003147 m/kg.
Kritik harorat yavl. maksimal to'yingan bug 'harorati. Kritik haroratdan yuqorida faqat qizib ketgan bug'lar va gazlar mavjud bo'lishi mumkin. Kritik harorat tushunchasi birinchi marta 1860 yilda D.I. Mendeleev. U buni har qanday holatda ham gazni suyuqlikka aylantira olmaydigan harorat deb ta'riflagan Yuqori bosim unga bog'lanmagan edi.
Har doim ham emas, lekin bug'lanish jarayoni 10.1-rasmda ko'rsatilganidek sodir bo'ladi. agar suv mexanik aralashmalardan va unda erigan gazlardan tozalansa, bug'lanish markazlari yo'qligi sababli bug'lanish T n dan yuqori haroratda (ba'zan 15-20 K gacha) boshlanishi mumkin. Bu suv deyiladi haddan tashqari qizib ketgan. Boshqa tomondan, qizib ketgan bug'ning tez izobarik sovishi bilan uning kondensatsiyasi T n da boshlanmasligi mumkin. lekin biroz pastroq haroratda. Bunday juftlik o'ta sovutilgan yoki o'ta to'yingan. Qaysi birini hal qilishda agregatsiya holati berilgan p va T p va uchun moddalar (bug 'yoki suv) bo'lishi mumkin v yoki T va V har doim quyidagilarni yodda tutishi kerak. Qachon p \u003d o'ta qizdirilgan bug 'va T d\u003e T n uchun const (10.1-rasmga qarang); suv uchun, aksincha va T<Т н; при Т=const для перегретого пара и р е <р н; для воды и р n >r n. Ushbu nisbatlarni bilish va to'yingan bug 'uchun jadvallardan foydalangan holda, siz har doim 1, 2 yoki 3-sonli uchta hududdan qaysi biri (10.2-rasmga qarang) berilgan parametrlarga ega ishchi suyuqlik joylashganligini aniqlashingiz mumkin, ya'ni. suyuq (1-mintaqa), to'yingan (2-mintaqa) yoki o'ta qizib ketgan (3-mintaqa) bug' bo'ladimi.
Superkritik mintaqa uchun shartli ravishda suv-bug 'ehtimoliy chegarasi sifatida kritik izoterma (nuqta chiziqli egri chiziq) olinadi. Shu bilan birga, ushbu izotermaning chap va o'ng tomonida, modda bir fazali bir hil holatda bo'lib, masalan, y nuqtada suyuqlik va z nuqtada bug' xossalariga ega.
Barcha moddalar maxsus sharoitlarda paydo bo'ladigan uchta agregatsiya holatiga ega - qattiq, suyuq va gazsimon.
Ta'rif 1