واحدهای مهندسی بخار – بخش سوم

واحدهای مهندسی بخار - بخش سوم

واحدهای مهندسی بخار – بخش سوم ، برای مشاهده دو بخش اول از لینک هایی که در آخر صفحه آمده است استفاده کنید.

حرارت ، كار و انرژی (بخار)

گاهی اوقات ، انرژی با قابلیت كار بیان می شود. انتقال انرژی بصورت مكانیكی نشان دهنده كار است. واحد كار و انرژی در استاندارد SI برابر ژول بوده و معادل ۱ N m است.

انرژی كل سیستم با عبارات انرژی داخلی، جنبشی و پتانسیل بیان می شود. دمای یك ماده مستقیما با انرژی داخلی آن مرتبط است(ug) وبستگی به مقدار حركت و تداخل مولكول های ماده دارد.

انرژی خارجی ماده به سرعت و محل ماده مرتبط بوده و با مجموع انرژی های جنبشی و پتانسیل برابر است.

مسافت * نیرو = اندازه كار

انتقال انرژی در اثر تفاوت دما به انرژی حرارتی معروف است. واحد توان در استانداردSI برابر watt بوده و معادل جریان حرارت ۱ J/s است.

آنتالپی مخصوص (بخار)

این پارامتر نشان دهنده انرژی كل یك سیال نظیر آب یا بخار بوده وبا فشار ودما مرتبط است. واحداندازه گیری پایه ژول (J) می باشد و از آنجائیكه مقدار آن بسیار كوچك است معمولا با واحد كیلوژول (Kj) برابر ۱۰۰۰j بكار می رود.

آنتالپی مخصوص برابر انرژی واحد جرم ماده بوده و معمولا با واحد kj/kg نشان داده می شود.

ظرفیت حرارتی مخصوص

آنتالپی یك سیال تابعی از دما وفشار آن است. وابستگی دمائی با افزایش دما در اثر انتقال حرارت در فشار ثابت مشخص می شود. مقدار ظرفیت حرارتی در فشار ثابت cp برابر تغییر آنتالپی ماده در دمای مشخصی است.

بطور مشابه ، انرژی داخلی تابعی از دما و حجم مخصوص است.مقدار ظرفیت حرارتی در حجم ثابت cv برابر تغییر آنتالپی ماده در دمای مشخص وحجم ثابت است.

از آنجائیكه حجم مخصوص مایعات و جامدات نسبتا كوچك است ، بجز در فشارهای بسیار بالا ، كار انجام گرفته توسط افزایش فشار بسیار ناچیز بوده و می توان گفت: cp »cv

همچنین فرض می شودكه مایعات و جامدات غیر قابل تراكم بوده وبنابراین حجم(و آنتالپی) آنها فقط تابعی از دما است.مقدار ظرفیت حرارتی مخصوص نشان دهنده مقدار انرژی لازم جهت دمای ۱۰c در ۱ kg ماده است و در واقع توانائی جذب حرارت در ماده را نشان می دهد.

آب دارای ظرفیت حرارتی بسیار زیاد در مقایسه با بسیاری از مواد دیگر است.(۴٫۱۹ kj/kg 0c) از این رو آب وبخار می توانند حامل حرارت خوبی بشمار روند.

مقدار انرژی لازم جهت افزایش دما در ماده با معادله۴ ، ۱ ، ۲ نشان داده می شود:

معادله۴ ، ۱ ، ۲:

كه در آن:

Q = مقدار انرژی (kJ)
m = وزن (kg)
cp = ظرفیت حرارتی مخصوص (kJ/kg°C)
ΔT = تغییرات دمایی (°C)

مثال۲ ، ۱ ، ۲:

در نظرداریم تا مقدار۲litr آب در فشار اتمسفر از دمای ۲۰۰c به دمای ۷۰۰c رسانده شود.انرژی مورد نیاز را محاسبه كنید؟

با توجه به اینكه چگالی آب در فشار اتمسفریك تقریبا برابر :

۱۰۰۰kg/m³یا به عبارت دیگر ۱۰۰۰ لیتردر یك مترمكعب

می باشد بنابراین با توجه به اینكه چگالی یك كیلو در لیتر ( kg/l) خواهد شد

پس دراین فشار مقدار جرم آب نیز برابر ۲kg است و ظرفیت حرارتی ویژه در دماهای پایین :

۴٫۱۹kJ/kg °C

می باشد بنابراین انرژی لازم برابر است با:

Q = 2 kg x 4.19 kJ/kg °C x (70 – 20)°C = 419 kJ

درصورت سرد شدن مجدد آب به دمای ۲۰۰ c مقدار انرژی منتقل شده به مایع خنك كننده نیز برابر همین مقدار خواهد بود.

مشاهده مطلب در قالب فایل پی دی اف (pdf)

واحدهای مهندسی بخار – بخش اول

مقیاس دمای بخار – بخش دوم

واحدهای مهندسی بخار – بخش سوم

! کپی ممنوع * استفاده از مطالب این سایت فقط با ذكر نام منبع بلامانع می باشد * کپی ممنوع !

انواع دیگ های(بویلرهای) بخار مشهد بویلر انواع دیگهای(بویلرهای)روغن داغ مشهد بویلر انواع دیگ های(بویلرهای) آبگرم(آبداغ)-دیگ فولادی مشهد بویلر بخارشوی-كارواش-تجهیزات موتورخانه-روغن حرارتی-هیتر هوای گرم فیلترشنی-مبدل حرارتی-سختی گیر-موگیر و صافی-منبع كوئل دار مقاللات تخصصی بویلر(دیگ بخار)-نرم افزارهای تخصصی-استانداردهای فنی