Gdy ciecz paruje jej przejście przez proces, w którym

• ciecz ogrzewa się do temperatury parowania
• ciecz paruje w temperaturze parowania zmieniając stan z cieczy na gaz
• para ogrzewa się powyżej temperatury parowania -… przegrzanie

Ciepło przekazywane substancji przy zmianie temperatury jest często nazywane ciepłem jawnym. Ciepło potrzebne do zmiany stanu skupienia przy parowaniu nazywane jest utajonym ciepłem parowania.

Najczęściej spotykaną parą jest odparowana woda – para wodna lub wilgotna.

Entalpia

Entalpię układu definiuje się jako masę układu – m – pomnożoną przez entalpię właściwą – h – układu i można ją wyrazić jako:

H = m h (1)

gdzie

H = entalpia (kJ)

m = masa (kg)

h = entalpia właściwa (kJ/kg)

. entalpia (kJ/kg)

Entalpia właściwa

Entalpia właściwa jest właściwością płynu i może być wyrażona jako:

h = u + p v (2)

gdzie

u = energia wewnętrzna (kJ/kg)

p = ciśnienie bezwzględne (N/m2)

v = objętość właściwa (m3/kg)

Właściwości pary wodnej – pary wodnej – można wyrazić w tabeli jako:

Dla pełnej tabeli z Entalpią i Entropią – obróć ekran!

• s jest entropią pary wodnej
• suffix – f – odnosi się do cieczy nasyconej
• suffix – g – odnosi się do pary nasyconej – pary wodnej

Energia wewnętrzna – u – może być obliczona z (2) i jest często pomijana w tabelach. vf – zmienia się bardzo nieznacznie i również często jest pomijana.

• 1) referrer do próżni absolutnej.
• 2) referrer do wrzenia wody przy standardowej atmosferze.
• 3) referrer do punktu krytycznego wody. Dla ciśnień powyżej punktu krytycznego nie ma definitywnego przejścia z cieczy do pary.

Entalpia właściwa wody nasyconej

Entalpia właściwa wody nasyconej – hf – może być otrzymana z tabel jak wyżej. Wartość ta zależy od ciśnienia.

Dla wody nasyconej przy standardowej atmosferze – 2) – entalpia właściwa – hf – wynosi 419 kJ/kg. Przy standardowej atmosferze – 1 bar (14,7 psi) – woda zaczyna wrzeć w temperaturze 100 oC (212 oF).

Intalpię właściwą wody (w jednostkach SI) można obliczyć z:

hf = cw (tf – t0) (3)

gdzie

hf = entalpia wody (kJ/kg)

cw = ciepło właściwe wody (4.19 kJ/kg.oC)

tf = temperatura nasycenia (oC)

t0 = temperatura odniesienia = 0 (oC)

Entalpia właściwa pary nasyconej

Entalpię właściwą pary nasyconej – hg – można otrzymać z tabel jak wyżej. Wartość ta zależy od ciśnienia.

Dla pary nasyconej w atmosferze standardowej – 2) – entalpia właściwa – hg – wynosi 2676 kJ/kg.

Intalpię właściwą parowania można obliczyć z:

he = hg – hf (4)

gdzie

he = entalpia właściwa parowania (kJ/kg)

Intalpia właściwa parowania dla wody w atmosferze standardowej wynosi:

he = (2676 kJ/kg) – (419 kJ/kg)

= 2257 (kJ/kg)

Przykład -. Energia do odparowania wody

Energię do odparowania pewnej ilości wody można obliczyć jako

Q = on m (4b)

gdzie

Q = energia parowania (kJ)

m = masa wody (kg)

Energia do. odparowania 5 kg wody przy ciśnieniu atmosferycznym można obliczyć jako

Q = (2257 kJ/kg) (5 kg)

= 11285 kJ

Entalpia właściwa pary przegrzanej

Entalpię właściwą pary przegrzanej można obliczyć z:

hs = hg + cps (ts – tf) (5)

gdzie

hs = entalpia pary przegrzanej (kJ/kg)

cps = ciepło właściwe pary przy stałym ciśnieniu = 1.860 (kJ/kg oC)

tf = temperatura nasycenia (oC)

ts = temperatura pary przegrzanej (oC)

cps = 1.860 (kJ/kg oC) przy standardowej atmosferze. Należy mieć świadomość, że cps zmienia się wraz z temperaturą.

Common Units for Specific Enthalpy

• 1 kJ/kg = 1000 J/kg
• 1 erg/g = 1E-4 J/kg
• 1 Btu/lbm = 2326 J/kg
• 1 cal/g = 4184 J/kg

.