H, s -диаграмма водяного пара

Если за независимые параметры, определяющие состояние рабочего тела, принять энтропию s и энталь­пию h, то каждое состояние можно изобразить точкой на h, s -диаграм­ме.

На рис. 4.8 изображена h, s -диаграмма для водяного пара, которая строится путем переноса числовых данных таблиц водяного пара в h, s -координаты.

Рис. 4.8. h, s -диаграмма водяного пара

За начало координат принято состояние воды в тройной точке (s₀=0, h₀=0). Откладывая на диа­грамме для различных состояний значения s' и h ' для воды при тем­пературе кипения, а также s " и h " для сухого насыщенного пара, полу­чаем нижнюю и верхнюю погранич­ные кривые.

Изобары в двухфазной области влажного пара представляют собой пучок расходящихся прямых. Чем выше давление насыщения, тем вы­ше температура, тем больше тан­генс угла наклона изобары, поэто­му в области насыщения прямые р=const расходятся. Чем больше давление, тем выше лежит изобара. Крайняя изобара критического дав­ления идет наиболее круто. Отсюда следует, что критическая точка K ле­жит не на вершине, как это было в р, v- и Т, s-диаграммах, а на ле­вом склоне пограничной кривой. В области перегрева температура пара (при постоянном давлении) растет, и крутизна изобары увеличивается. Поэтому изобары перегретого пара близки к логарифмическим кривым.

Аналогичный характер имеют изобары и в области воды, но они идут так близко от пограничной кривой, что практически сливаются с ней.

При низких давлениях и относи­тельно высокой температуре пере­гретый пар по своим свойствам бли­зок к идеальному газу. Так как в изотермическом процессе энталь­пия идеального газа не изменяется, изотермы сильно перегретого пара идут горизонтально. При прибли­жении к области насыщения, т. е. к верхней пограничной кривой, свой­ства перегретого пара значительно отклоняются от свойств идеального газа, и изотермы искривляются.

Линии v=соnst идут круче изобар.

Достоинство диаграммы со­стоит в том, что количества тепло­ты (при р=соnst) изображаются отрезками, а не площадями, как в T, s -диаграмме.