1

ISPARIVANJE I

UKAPLJIVANJE

ISPARIVANJE I

UKAPLJIVANJE

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

2

PRIJELAZ TEKUĆINE U PARU

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

U toplinskoj i rashladnoj tehnici primjenjuju se različite radne tvari:

1. vodena para2. amonijak i slične tekućine3. zrak

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Na slici je prikazan proces za vodu-vodenu paru uz konstantni tlak (P)

3

PRIJELAZ VODE U VODENU PARU U DVODIMENZIONALNOM SUSTAVU

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

U dvodimenzionalnom sustavu tri veličine stanja (P, v, T, h, s) prikazuju se u dijagramu:

1. P,v 2. P, T 3. T, v 4. T, s 5. h, s

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Na slici je prikazan proces za vodu-vodenu paru u P,v dijagramu

Izobarna promjena stanja pri dovođenju topline (od 1 do 3)

4

PRIJELAZ VODE U VODENU PARU U (T,s) DIJAGRAMU

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Na slici je prikazan proces za vodu-vodenu paru u T,s dijagramu

Izobarna promjena stanja pri dovođenju topline (od 1 do 3) i (od a do e)

5

PRIJELAZ VODE U VODENU PARU U (h,s) DIJAGRAMU

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Na slici je prikazan proces za vodu-vodenu paru u h,s dijagramu

Izobarna promjena stanja pri dovođenju topline (od 1 do 3) i (od a do e)

Toplina u J/kg:

zagrijavanja vode: qz = h1’-h1

isparavanja vode: qi = h 1” – h 1’ = r

r = T(s” - s’)

pregrijavanja vodene pare:

qp= h 3 - h 1”

Stanje unutar graničnih krivulja (mokro područje pare):

vx = xv” + (1 – x)v’ = x(v” – v’) + v’

sx = xs” + (1 – x)s’ = x(s” – s’) + s’

hx = xh” + (1 – x)h’ = x(h” – h’) + h’

Sve se ove veličine stanja mogu i očitati iz tablica i dijagrama!!

6

TOPLINSKI DIJAGRAM VODE I VODENE PARE U (T,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

7

TOPLINSKI DIJAGRAM VODE I VODENE PARE U (h,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

8

OSNOVNE PROMJENE STANJA PARE U DIJAGRAMU (T,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

9

IZOBARNA PROMJENA STANJA PARE U DIJAGRAMIMA (P,v) (T,s) i (h,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Jedinična toplina: q = h2 – h1

Promjena unutarnje topline: u2 – u1 = (h2-p2v2)-(h1-p1v1)=h2-h1-P(v2-v1)

Jedinični rad promjene volumena: lv =q-(u2-u1)=P(v2-v1)

10

IZOHORNA PROMJENA STANJA PARE U DIJAGRAMIMA (P,v) (T,s) i (h,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Jedinična toplina: q = h2 – h1

Promjena unutarnje topline: u2 – u1 = (h2-p2v2)-(h1-p1v1)=h2-h1-v(P2-P1)

Jedinični rad promjene tlaka: lp =q-(u2-u1)=v(P2-P1)

11

IZOTERMNA PROMJENA STANJA PARE U DIJAGRAMIMA (P,v) (T,s) i (h,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Jedinična toplina: q = T(s2 – s1)

Promjena unutarnje topline: u2 – u1 = (h2-p2v2)-(h1-p1v1)

Jedinični rad promjene volumena: lv =q-(u2-u1)

Jedinični rad promjene tlaka: lp =q-(h2-h1)

12

ADIJABATSKA PROMJENA STANJA PARE U DIJAGRAMIMA (P,v) (T,s) i (h,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Jedinična toplina: q = 0

Promjena unutarnje topline: u2 – u1 = (h2-p2v2)-(h1-p1v1)

Jedinični rad promjene volumena: lv =(u2-u1)

Jedinični rad promjene tlaka: lp =(h2-h1)

13

PROMJENA STANJA PARE UZ KONSTANTNI SADRŽAJ PARE U DIJAGRAMIMA (P,v) (T,s) i (h,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Jedinična toplina: q = h2 – h1 ili približno q≈ [(T1+T2)/2] (s2 – s1)

14

PROMJENA STANJA PARE UZ PRIGUŠIVANJE U DIJAGRAMIMA (P,v) (T,s) i (h,s)

Sveučilište u Rijeci Pomorski fakultet u Rijeci

Prof.dr. Enco Tireli

Termodinamika i prijenos topline

IX. ISPARIVANJE I UKAPLJIVANJE

Proces prigušivanja dešava se bez izmjene topline i bez izvršenja rada (q=0 i l=0)

lp =q-(h2-h1) ⇒ h2=h1

h1 = u1 + p1v1

h2 = u2 + p2v2

u1 – u2= (p2v2)-(p1v1)