Procesul adiabatic de comprimare sau extindere a aburului (gaz) are loc fără schimbul de căldură cu mediul extern, adică fără afluxul de căldură din exterior și fără a se da în afară. Procesul se desfășoară atât de repede încât nu poate apărea o egalizare a temperaturii. Un astfel de procedeu poate fi, de exemplu, atunci când comprimarea sau extinderea vaporilor de agent frigorific în cilindrul compresorului, ale cărui pereți sunt izolați în mod ideal.
În cazul expansiunii adiabatice, vaporii (gazul) își desfășoară activitatea în detrimentul energiei termice interne și, prin urmare, simultan cu scăderea presiunii, temperatura acesteia va scădea. Cu compresia adiabatică, împreună cu creșterea presiunii, temperatura vaporilor (gazului) și energia termică internă va crește datorită lucrărilor efectuate de forțele externe. În ambele cazuri, unul dintre parametrii stării vaporilor (gazului) rămâne constant. Acest parametru este entropia. care este folosit ca una dintre axele coordonatelor. Pentru a da entropiei corpului de lucru o anumită valoare numerică, trebuie să începem numărătoarea inversă dintr-o stare arbitrară, la care se presupune că entropia corpului este zero. În viitor, vom fi interesați doar de schimbarea entropiei, deoarece valoarea sa zero este aleasă numai pentru a facilita utilizarea diagramei.
De exemplu, în care se folosește entropia, se poate menționa o schimbare a stării care trece printr-un corp de lucru în ciclul Carnot invers. Toate cele patru procese ale acestui ciclu sunt reversibile, adică pot fi realizate în direcția opusă prin toate stările intermediare ale proceselor directe. Toate procesele actuale de transfer de căldură în mașinile frigorifice reale nu sunt complet reversibile.
Diagramele și tabelele termale, compilate pe baza experimentelor și calculelor, sunt utilizate pentru determinarea parametrilor agentului frigorific la calcularea ciclurilor mașinilor frigorifice. Diagramele termice (entropia și entalpia) reprezintă un set de proprietăți ale curbelor care exprimă procese termodinamice și ne permit să găsim foarte simplu valorile parametrilor în orice punct al procesului în cauză. Modificarea entropiei la trecerea unui agent frigorific dintr-o stare în alta, aproape de el, este numeric egală cu raportul dintre cantitatea de căldură furnizată și temperatura absolută a corpului. Pentru a studia majoritatea proceselor termodinamice, valoarea absolută a entropiei nu este necesară, doar date privind variația ei în cursul procesului sunt necesare. Prin urmare, se presupune că entropia unui lichid saturat cu o temperatură de 0 ° C este egală cu unitatea (la unele diagrame, entropia se presupune a fi zero).
Fig. 1 - Diagrama entropiei T - s
Curbele de dreapta și de stânga se converg la punctul critic K. Acest punct al diagramei caracterizează o stare de deasupra căreia corpul poate fi numai în starea de vapori. Sub punctul critic, corpul poate fi simultan în două stări - lichid și vapori, iar pentru anumiți parametri și în trei stări - solid, lichid și vapori (punct triplă). Sub punctul triplu, corpul poate fi localizat simultan numai în două stări - solide și gazoase.
În multe agenți frigorifici, punctul critic este caracterizat printr-o temperatură ridicată, iar punctul triplu este caracterizat printr-o temperatură foarte scăzută. În acest caz, diagrama este trasată numai pentru intervalul de temperatură în care este utilizat agentul frigorific.
Izobarii din regiunea aburului umed sunt paralele cu axa orizontală și coincid astfel cu izotermele, iar în regiunea aburului supraîncălzit cresc abrupt.
Căldura sumară și deturnată, precum și echivalentul de căldură al muncii utilizate pentru comprimarea agentului frigorific, pot fi reprezentate în diagramă pe zone.
Fig. 2 - Structura diagramei termice p - i
Figura 2 prezintă structura diagramei termice lg p - i. unde valorile pentru conținutul de căldură (izoentalpia) sunt reprezentate grafic pe axa orizontală și presiunea pe axa verticală. Grila diagramei este formată din izobari (p = const) și isenthalpas (i = const). Diagrama prezintă curbele de graniță și între ele aceleași linii ca în diagrama T-s. dar locația unora dintre ele este diferită. În regiunea de vapori umed, izotermele (T = const) coincid cu izobar (p = const). În regiunea aburului supraîncălzit, curbele izotermei se prăbușesc abrupt în jos și în regiunea lichidă se ridică abrupt în sus. Adiabații (s = const) sunt situați la un unghi față de axa orizontală.
Trimiteți-le prietenilor: