c6 chat thuan khiet

Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -1-

CHƯƠNG 6
C
C
H
H
A
A
Á
Á
T
T


T
T
H
H
U
U
A
A
À
À
N
N

K
K
H
H
I
I
E
E
Á
Á
T
T




1. TỔNG QUÁT
RẮN
LỎNG
KHÍ (HƠI)
NÓNG CHẢY
BỐC HƠI (SÔI)
ĐÔNG ĐẶC
NGƯNG TỤ
THĂNG HOA
NGƯNG KẾT

Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -2-

Chất thuần khiết là chất có tính đồng nhất và ổn đònh về thành phần hóa
học. Chất thuần khiết có thể tồn tại ở nhiều pha khác nhau, dù ở pha nào thì
thành phần hóa học vẫn được giữ như cũ.
Ví dụ nước ở thể rắn, lỏng hay hơi đều có công thức là H
2
O
Phân biệt khí và hơi: không có một ranh giới rõ ràng giữa khí và hơi. Có
thể xem:
- Môi chất ở thể khí nếu như trạng thái của nó cách khá xa trạng thái
bão hòa, thường các chất này có nhiệt độ tới hạn thấp.
- Môi chất ở thể hơi khi nó có nhiệt độ tới hạn khá cao so với trạng
thái của môi chất.
2. QUÁ TRÌNH HÓA HƠI ĐẲNG ÁP
Khảo sát hệ thống xy lanh pittông bên trong chứa 1kg chất thuần khiết là
nước ở áp suất 1bar và nhiệt độ 30
o
C. Để giữ áp suất trong xy lanh không đổi
ta tác động lên trên pittông một lực là P. Cung cấp nhiệt Q cho xylanh ta thấy
nhiệt độ nước tăng lên đồng thời thể tích nước cũng tăng lên, đến trạng thái b
thì nước sôi ở nhiệt độ t
s
. Tiếp tục cung cấp nhiệt, ta thấy hơi nước bốc lên phía
trên xylanh cho đến khi giọt lỏng cuối cùng biến thành hơi thì nhiệt độ vẫn là t
s

không thay đổi. Tiếp tục cấp nhiệt thì nhiệt độ hơi tăng lên (t
e
> t
s
)

Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -3-
Q
P
P
P
P
P
Q Q Q Q

(a) Lỏng chưa
sơi, nhiệt độ t
(b) Lỏng
sơi, nhiệt độ
t
s
> t
(c) Hơi bão hòa
+
Lỏng bão hòa,
nhiệt độ t
s
> t
(d) Hơi bão
hòa khô, nhiệt
đđđđộ t
s
> t

(e) Hơi quá
nhiệt, nhiệt
độ t
e
> t
s

THỜI GIAN
NHIỆT ĐỘ
HƠI QUÁ NHIỆT
HƠI BH ẨM
LỎNG CHƯA SÔI
LỎNG SÔI
HƠI BH KHÔ
v
p
1bar
1
2
LỎNG
SÔI
HƠI BH
KHÔ
HƠI QUÁ
NHIỆT
HƠI BH
ẨM
LỎNG
CHƯA
SÔI

v' v''
t
s

Để phân biệt các trạng thái trong vùng hơi bão hòa ẩm ta đưa ra khái niệm độ
khô x (không có khái niệm độ khô trong vùng lỏng chưa sôi)
hl
h
GG
G
x



Trong đó: G
h
– lượng hơi bão hòa khô có trong hơi bão hòa ẩm
G
l
– lượng lỏng có trong hơi hơi bão hòa ẩm
x = 0 : trạng thái lỏng sôi
x = 1 : trạng thái hơi bão hòa khô
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -4-
Tiến hành thí nghiệm tương tự như trên với các áp suất p
2
, p
3
, … lớn hơn

1bar. Tương tự như trên ta tìm được các điểm lỏng sôi 1’, 1’’ … và điểm hơi bão
hòa khô 2’, 2’’ …
v
p
1bar
p
1
p
2
1 2
2'
2''
1'
1''

Ta thấy điểm 1’ dòch về phía bên phải so với điểm 1 và điểm 2’ xê dòch
về phía trái so với điểm 2. Giải thích: áp suất tăng thì nhiệt độ sôi tăng do đó
thể tích riêng tăng, do 2 và 2’ là hơi bảo hòa khô, mà đối với thể hơi hay khí thì
áp suất tăng thể tích giảm.
v
p
K
t=const
x = 0
x = 1
x=const

Tập hợp các điểm lỏng sôi ở áp suất khác nhau tạo thành đường lỏng sôi
x=0, tập hợp các điểm hơi bảo hòa khô tạo thành đường hơi bão hòa khôi x=1.
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -5-
Hai đường này gặp nhau tại điểm K gọi là điểm tới hạn. Ta thấy đường lỏng sôi
nghiêng ít hơn đường hơi bão hòa khô vì hơi có tính chòu nén tốt.
Trong vùng hơi bão hòa ẩm, ta thấy còn có các đường x=const, các
đường này đều xuất phát từ điểm K.
Nhiệt độ tới hạn T
K
là nhiệt độ lớn nhất của một chất thuần khiết nào đó
mà ở đó pha lỏng và pha hơi còn có thể tồn tại ở trạng thái cân bằng.
Quá trình biến đổi từ lỏng sôi sang hơi bảo hòa khô là quá trình bay hơi,
quá trình biến đổi từ hơi bão hòa khô sang lỏng sôi gọi là quá trình ngưng tụ.
Hai quá trình này diển ra ở nhiệt độ và áp suất không đổi.
* Quá trình hoá rắn (đông đặc): thông thường quá trình đông đặc diển ra
ở áp suất khí quyển từ trạng thái lỏng chưa sôi đến trạng thái rắn ở nhiệt độ
thích hợp. VD như quá trình làm nước đá, đông lạnh thực phẩm …
Tương tự như quá trình hoá hơi, trong giai đoạn chuyển pha từ rắn sang
lỏng nhiệt độ môi chất vẫn không thay đổi.
THỜI GIAN
0
o
C
t
đ
t
c
NƯỚC
NƯỚC ĐÁ
t
o

C

Nhiệt lượng cần lấy để đông đặc G (kg) nước đá từ nhiệt độ t
đ
(>0) đến
nhiệt độ t
c
(<0) là
Q = G[(c
pl
(t
đ
– 0) + r + c
pr
(0 – t
c
)], kJ
C
pl
= 4,18kJ/kg.K - nhiệt dung riêng của nước
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -6-
c
pr
= 2,09kJ/kg.K – nhiệt dung riêng của nước đá
r = 333,6kJ/kg – ẩn nhiệt nóng chảy
Năng suất lạnh cần thiết đề làm đông đặc trong thời gian t (s):
t
Q

Q 
0
, kW
Năng suất lạnh này chỉ là điều kiện cần để làm đông đặc từ nhiệt độ t
đ

đến t
c
trong thời gian t vì còn phụ thuộc nhiệt độ của nguồn cung cấp lạnh qua
nhiệt bò trao đổi nhiệt. Do đó cần phải thoả mãn thêm phương trình truyền
nhiệt Q = kF
t
.
Một cách tổng quát bài toán truyền nhiệt cần phải thoả mãn hai phương
trình: phương trình cân bằng nhiệt và phương trình truyền nhiệt:





tkFQ
QQQ
nhậnnhả
(học trong môn Truyền nhiệt)
3. BIỂU DIỂN MỘT SỐ QUÁ TRÌNH TRÊN CÁC ĐỒ THỊ KHÁC

S
T
p=const
i

lgp
T=const


Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -7-
s
i
K
p=const
T=const
s=const
i
lgp

4. CÁCH XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA CHẤT
THUẦN KHIẾT
Không dùng phương trình trạng thái khí lý tưởng để giải.
Dùng các công cụ sau:
- Đồ thò
- Bảng tra
- Phương trình hóa (từ đồ thò, bảng tra)
4.1. BẢNG CÁC TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA … Ở TRẠNG
THÁI BÃO HÒA
Thông thường bảng có dạng:
t
o
C
p

bar
v’
m
3
/kg
v’’
m
3
/kg
i’
kJ/kg
i’’
kJ/kg
r
kJ/kg
s’
kJ/kg.K
s’’
kJ/kg.K
…








Trong đó các thông số có ký hiệu ‘ là các thông số của trạng thái lỏng sôi, các
thông số có ký hiệu ‚ là các thông số của trạng thái hơi bão hòa khô.

Thông số r: biểu diển ẩn nhiệt hóa hơi, là nhiệt lượng cần cấp để làm cho 1kg
nước từ trạng thái lỏng sôi thành trạng thái bão hòa khô (hay nhiệt lượng cần
lấy đi để làm cho 1kg nước từ trạng thái hơi bão hoà không thành lỏng sôi). r =
i’’ – i’ (kJ/kg)
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -8-
Xác đònh các thông số trạng thái của hơi bão hòa ẩm:
Từ bảng CÁC TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA … Ở TRẠNG THÁI
BÃO HÒA kết hợp với các tính toán chúng ta tìm được các thông số trạng thái
của hơi bão hòa ẩm.
Gọi
'
đại diện cho các i’, v’, u’, s’


đại diện cho các thông số i, v, u, s ở trạng thái hơi bão hòa ẩm

''
đại diện cho các thông số i’’, v’’, u’’, s’’
Ta luôn có
'
<

<
''

Sử dụng công thức sau để tính

:


= (1 – x)
'
+ x
''

Hay
'''
'
x




Để xác đònh tên gọi của một trạng thái nào đó khi biết thông số trạng
thái

ở áp suất (hoặc nhiệt độ), ta cần tra bảng CÁC TÍNH CHẤT NHIỆT
ĐỘNG CỦA … Ở TRẠNG THÁI BÃO HÒA theo áp suất (hoặc nhiệt độ) đó để
xác đònh
'
và
''
:
- Nếu

<
'
: lỏng chưa sôi
- Nếu


=
'
: lỏng sôi
- Nếu
'
<

<
''
: hơi bão hòa ẩm
- Nếu

=
''
: hơi bão hòa khô
- Nếu

>
''
: hơi quá nhiệt


Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -9-
4.2. BẢNG CÁC TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA … Ở TRẠNG
THÁI LỎNG CHƯA SÔI VÀ HƠI QUÁ NHIỆT
Các bảng tra trong giáo trình chỉ có bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt
(nước và hơi nước), còn các chất thuần khiết khác như frêon, amoniac … chỉ có

phần hơi quá nhiệt.
Để tìm các thông số v, i, s, của hơi quá nhiệt chúng ta cần biết hai thông
số nhiệt độ và áp suất.
5. BÀI TẬP
 Xác đònh các thông số ở trạng thái lỏng sôi và hơi bão hòa khô của nước và
R22 trong các trường hợp sau:
(i) p = 1,5bar
(ii) t = 80
o
C
(iii) t = 83,4
o
C
Xác đònh các thông số ở trạng thái bão hòa của nước biết khối lượng riêng ở
trạng thái lỏng sôi tương ứng là
3
31958 m/kg,'

 Xác đònh các thông số trạng thái nước trong các trường hợp sau:
(i) p=12bar; t=100
o
C
(ii) p=8bar; t=220
o
C
(iii) p=14bar; t=198
o
C
 Một bình kín thể tích 200lít chứa 3,5kg nước và hơi nước, áp kế chỉ 9bar.
(i) Xác đònh trạng thái của nước và hơi nước

(ii) Tính nhiệt lượng cấp vào để áp suất tăng thêm 2 bar. Xác đònh nước và
hơi nước lúc đó.
 Tính nhiệt lượng cần thiết [kJ] để gia nhiệt đẳng áp (p=1bar) 5kg nước từ
nhiệt độ 30
o
C đến nhiệt độ 100
o
C.
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -10-
 5kg hơi nước ở trạng thái ban đầu có P=1,2bar, v=0,1m
3
/kg. Sau khi gia
nhiệt đẳng áp hơi nước có nhiệt độ t=200
o
C
Xác đònh: a) Các thông số trạng thái của hơi nước trước và sau khi gia nhiệt
b) Lượng nhiệt cung cấp
1 kg hơi nước ở trạng thái 1 có thông số p
1
= 6 bar và x
1
= 0,594 được cung
cấp nhiệt và biến thiên theo quá trình đẳng tích đến trạng thái 2 có nhiệt độ t
2

= 240
0
C.

a/ Biểu diễn quá trình trên đồ thò T-s, p-v, i-s.
b/ Xác đònh áp suất p
2
, nhiệt lượng cung cấp cho quá trình q
12
và độ biến
thiên entropy s
12
.
 Một bình kín có thể tích V = 200 lít bên trong có chứa 1,6 kg hơi nước. Sau
khi nhận vào một nhiệt lượng Q, người ta thấy nhiệt độ của hơi nước trong bình
tăng thêm 25,3
o
C. Cho biết vào lúc ban đầu số chỉ của áp kế là 1,3 bar.
a. Nêu đúng tên gọi của trạng thái đầu và trạng thái cuối. Xác đònh rõ
vào cuối quá trình áp kế chỉ bao nhiêu? Biểu diễn quá trình trên đồ
thò p-v.
b. Tính toán giá trò của Q.
Trong quá trình tính toán xem như áp suất khí quyển có giá trò là 1 bar.
 Khảo sát một bình kín chứa R-22. Cho biết vào lúc ban đầu bình đang ở trạng
thái cân bằng nhiệt với mơi trường xung quanh, trạng thái R-22 trong bình là bão
hòa ẩm với độ khơ là x
1
= 0,42. Sau khi lấy bớt R-22 ra khỏi bình và chờ cho đến
khi bình trở lại trạng thái cân bằng nhiệt với mơi trường xung quanh, người ta thấy
thể tích riêng của R-22 tăng gấp đơi so với giá trị lúc ban đầu.
Xác định:
a. Áp suất chỉ bởi áp kế gắn trên bình tương ứng với trạng thái đầu và
trạng thái cuối.
b. Khối lượng của R-22 có trong bình tương ứng với trạng thái đầu và

trạng thái cuối.
c. Vẽ đồ thị p-v minh họa.
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -11-
Cho biết: - Thể tích của bình là 50lít.
- Nhiệt độ và áp suất của mơi trường xung quanh lần lượt là 30
o
C và
1bar.
5.6. GIẢI BÀI TẬP
 BÀI 5.2
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa theo áp suất‛ P = 13 bar, ta được:
’= 0,0011438 m
3
/kg
‛=0,1512 m
3
/kg
i’= 814,5 kJ/kg
i‛ = 2787 kJ/kg
Entanpy:
i
x
= (1 – x)i’ + xi‛ = (1 – 0,98)814,5 + 0,98

2787 = 2747,55 kJ/kg
Thể tích riêng:

x

= (1 – x)’ + x‛ = (1 – 0,98)0,0011438 + 0,98

0,1512= 0,1482 m
3
/kg
Nội năng hơi ẩm:
u
x
= i
x
- p
x
= 2747,55 – 13  10
2
 0,1482 = 2554,89 kJ/kg
 BÀI 5.4
Thể tích riêng hơi ẩm:

kg/m,
G
V
x
3
006670
1800
12


Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ theo p = 110 bar, ta được:
’= 0,001489 m

3
/kg
‛ = 0,01598 m
3
/kg
Độ khô:
3570
0014890015980
0014890006670
,
,,
,,
'"
'
x
x








Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -12-
Khối lượng hơi bão hòa khô:
G
h

= xG = 0,3571800 = 643,1 kg
Khối lượng nước:
G
n
= G – G
h
= 1800 – 643,5 =1156,9 kg
 BÀI 5.7
a) Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ ở áp suất P = 16 bar, ta được:
t
s
= 201,36
0
C
’ = 0,0011586 m
3
/kg
‛ = 0,1238 m
3
/kg
Thể tích riêng hơi:

x
= ’ + x(‛ - ’) = 0,0011586 +0,9 (0,1238 -0,0011586)
= 0,111536 m
3
/kg
Lưu lượng khối lượng:
x
x

d
fG



4
2


mm,
,,
G
d
x
475
30
1115360214
4








b) t = 350
0
C > t
s

 Hơi chuyển động trong ống ở trạng thái quá nhiệt.
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛ ở áp suất P = 16 bar, t=350
0
C
Ta được: 
x
= 0,1743 m
3
/kg
mm,
,,
G
d
x
294
30
17430214
4








 BÀI 5.9
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ ở áp suất P = 20 bar, ta được:
t

s
= 212,37
0
C
i’ = 908,5 kJ/kg
i‛ = 2799 kJ/kg
’ = 0,0011766 m
3
/kg
‛ = 0,09958 m
3
/kg
 i
vào
= i
x
= i’ + x(i‛ – i’) = 908,5 +0,98(2799 – 908,5) = 2761,19 kJ/kg
Hơi ra là hơi quá nhiệt (t
2
> t
s
)
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛ ở áp suất P = 20 bar, t = 400
0
C
Ta được:
i
ra
= 3246 KJ/kg
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -13-

ra
= 0,1511 m
3
/kg
Nhiệt lượng hơi nhận được ở bộ quá nhiệt:
Q = G(i
ra
- i
vào
) = 2500  (3246 - 2761,19) =1212  10
3
kJ/h
Thể tích riêng hơi ẩm:

xvào
= ’ + x(‛ - ’) 0,0011766 +0,98  (0,09958 - 0,0011766)
= 0,09761 m
3
/kg
Ta có:
raxvào
dd
G







44
2
2
2
2
1
1


ra
xvào
d
d



2
1
(vì 
1
= 
2
)
8040
15110
097610
2
1

,
,
,
d
d


 BÀI 5.10
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ ở áp suất P = 160 bar, ta được:
t
s
= 347,32
o
C
i’= 1650 KJ/kg
i‛= 2582 KJ/kg
t
1
< t
s
nên nước cấp vào lò hơi ở trạng thái nước chưa sôi
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛ ở áp suất P = 160 bar, t
1
= 180
0
C, ta
được: i
vào
= 771,3 kJ/kg
Nhiệt lượng cấp vào lò hơi:

Q = G(i
ra
- i
vào
)
kg/kJ,
,
i
G
Q
i
vàora
32943771
10900
1042270
3
6





Ta thấy: i‛ < i
ra
 hơi ra là hơi quá nhiệt.
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛ ở áp suất P = 160 bar, i =
3294kJ/kg được
t
2
= 500

0
C
 BÀI 5.13
Về phía nước cấp:
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛
áp suất p
n
= 100 bar, t
n1
= 110
0
C, ta được:
i
n1
= 468,5 KJ/kg
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -14-
Ở áp suất p
n
= 100 bar, t
n2
= 155
0
C, ta được:
i
n2
= 659,6 KJ/kg
Nhiệt lượng 1kg nước cấp nhận được:
Q

n
= i
n2
– i
n1
= 659,6 – 468,5 = 191,1 kJ/kg-nướccấp
Xét về phía hơi:
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛
Ở áp suất P = 6,5 bar và nội suy, ta được:
t
s
= 162
0
C
i’ = 683,85 KJ/kg
i‛ = 2760,5 KJ/kg
 i
a
= i’ + x(i‛ – i’)
= 683,85 + 0,94  (2760,5 – 683,85) = 2635,9 kJ/kg
t
b
= t
s
– 2
0
C = 162 – 2 = 160
0
C
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛

Với t
b
= 160
0
C và p
b
= 6,5bar ta được:
i
b
= 685,9KJ/kg
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Q
h
= Q
n


G
h
(i
a
– i
b
) = Q
n
pkgnướccấ/kghơi,
,,
,
ii
Q

G
ba
n
h
0980
968592635
1191






 BÀI 5.14
p
x
G
h
t
n
G
n
?
1
3
2
S
T
1
3

2

Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ theo áp suất p = 0,1 bar:
t
s
= 45,84
0
C
i’ = 191,9 kJ/kg
i‛ = 2584 kJ/kg
 i
1
= 191,9 + 0,98  (2584 – 191,9)= 2536,158 kJ/kg
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -15-
i
3
= i’ = 191,9 kJ/kg
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛ ở áp suất P = 0,1 bar, t = 15
0
C
i
2
= 62,94 kJ/kg
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
(G
h
+ G
n

)i
3
= G
h
i
1
+ G
n
i
2

 (580 + G
n
)191,9 = 5802536,158 + G
n
62,94
 G
n
= 10543 kg/h
 BÀI 5.16
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ ở nhiệt độ t
1
= 180
0
C, ta được:
v’ = 0,0011275 m
3
/kg
p
1

= 10,027 bar
v‛ = 0,1939 m
3
/kg
i’ = 763,1 kJ/kg
i‛ = 2778 kJ/kg
Độ khô: x
1
= 1 – y =1 – 0,05 = 0,95
v
1
= v’ + x
1
(v‛ – v’)= 0,0011275 + 0,95(0,1939 – 0,0011275)
= 0,18426 m
3
/kg
i
1
= i’ + x
1
(i‛ – i’)= 763,1 + 0,95(2778 – 763,1)= 2677,3 kJ/kg
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ ở áp suất P
2
= 9 bar, ta được:
v’ = 0,0011213 m
3
/kg
v‛ = 0,2149 m
3

/kg
i’

= 742,8 KJ/kg
i‛ = 2774 KJ/kg
Vì bình kín  v
2
= v
1
= v = 0,18426 m
3
/kg
Độ khô:
8570
0011273021490
00112730184260
2
2
,
,,
,,
'v"v
'vv
x 







i
2
= i’ + x
2
(i‛ – i’)=742,8 + 0,857(2774 – 742,8)= 2483 kJ/kg
Nhiệt lượng của hơi nhả ra môi trường:
Q = G[(i
2
– i
1
) + v(P
1
– P
2
)]

   
 
2112
PPvii
v
V



   
 
35
1010902710184260326772483

184260
20

 ,,,
,
,

= -190,4 kJ
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -16-
s
i
K
1
2

 BÀI 5.19
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛ ở áp suất p
1
= 6 bar, t
1
= 200
0
C, ta
được:
s
1
= 6,963 kJ/kg.K
1 2: quá trình đẳng nhiệt: t

2
= t
1
= 200
0
C
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ ở nhiệt độ t = 200
0
C, ta được:
s’ = 2,3308 kJ/kg.K
s‛ = 6,4318 kJ/kg.K
v’ = 0,0011565 m
3
/kg
v‛ = 0,1272 m
3
/kg
v’< v
2
<v’’ nên trạng thái 2 là trạng thái hơi ẩm:
Độ khô:
86350
0011565012720
00115650110
2
2
,
,,
,,
'v"v

'vv
x 







s
2
= s’ + x
2
(s‛ – s’)= 2,3308 + 0,8635(6,4318 – 2,3308)= 5,872 kJ/kg.K
Lượng nhiệt thải:
q
th
= T(s
2
– s
1
)= (200+273)(5,872 – 6,963)= - 516 kJ/kg
s
i
K
1
2

 BÀI 5.21
Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -17-
Tra bảng ‚Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt‛ ở áp suất p
1
= 30 bar, t
1
= 300
0
C, ta
được:
i
1
= 2988 KJ/kg
s
1
= 6,53 KJ/kgđộ
Tra bảng ‚Nước và hơi nước bão hòa‛ ở áp suất p
2
= 0,5bar
i’ = 340,6 kJ/kg
i‛ = 2645 kJ/kg
s’ = 1,091 kJ/kg.K
s‛ = 7,593 kJ/kg.K
12: quá trình nén đoạn nhiệt s
2
= s
1
= 6,53 kJ/kg.K
s’ < s
2

< s’’ nên trạng thái 2 là hơi bão hòa ẩm.
Độ khô:
83650
09115937
0911536
22
22
2
,
,,
,,
's"s
'ss
x 







i
2
= i’
2
+ x
2
(i‛
2
– i’

2
)= 340,6 + 0,8365(2645 – 340,6)= 2268,2 KJ/kg
Công kỹ thuật: (
0
kt
wdiq
)
w
kt
= i = i
2
– i
1
=2268,2 – 2988 = 720 kJ/kg














Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 6: CHẤT THUẦN KHIẾT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -18-