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213
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ О.С. МИРОНОВ, М.Р . БРИЖА, В.Б. БОЙКО, О.В. ЗОЛОТОВСЬКА ТЕПЛОТЕХНІКА ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ, ТЕОРІЯ ТЕПЛООБМІНУ , ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛА В СІЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВІ НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК Дніпропетровськ ТОВ «ЕНЕМ» 2011 Схвалено Міністерством аграрної політики та продовольства Украї- ни як навчальний посібник для студентів напрямку підготовки 6.100102 «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва», 6.051701 «Харчові технології та інженерія», 6.090102 «Технологія вироб- ництва та переробки продукції тваринництва» у вищих навчальних за- кладах ІІ-ІV рівнів акредитації Міністерства аграрної політики та про- довольства України

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    2011

    - 6.100102 , , 6.051701 , 6.090102 - - -V -

  • 621.1.016.4 31.3:40.72 34

    : , , - .., , , - .., , , - - ..

    .., .., .., .. 34 : , ,

    . : , 2011. 424 .

    ISBN 978-966-8911-27-9

    , - .

    - 6100102 , - , - 6.051701 , 6.090102 - , , .

    .., .., .., .., 2011 , 2011

    XX . , , , . - , , .

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    : , () - . , , - , , , ( , - ), . -. .

    - . - (80% ). . - , , . , , , .

    , , - - - , , .

    -, , . ISBN 978-966-8911-27-9

    - - -V ( 14.01.2011 18-28-13/66)

    3

  • : ( , -, .); - ; , ; - ; - .

    - - .

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    - 6100102 , , 6.051701 , 6.090102 , , .

    1; 611; 1318; 2022 ..; 25 ..; 12 .. ; 19 .. .

    , - .. - - , , - .., .., , .. .

    1.

    1.

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    1.1.

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    - . ,

    6 7

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    .

    1.2. . . .

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    ,

    n ; m ;

    . , 1 ,

    , 12 (1 =1 /). (1 / = 1 = 98066,5 ), 1 = 10 , 1 = 10 , 1 = 105 , 1 = 106 .

    (. 1.1) , - . , a B:

    = a B . -

    , ()= - ,

    .8 9

  • . 1.1.

    - - (, ). :

    P = h g , , (1.1)

    ; g ; h -.

    - , , .

    , - : () = 0,10132 (760 ..).

    . :

    ,

    k (k = 1,380662 . 10 /). , , -

    . .

    1 2 1 > 2, . , , . 1 2 ,

    ., , -

    , . - . , .

    t, . 0 - 760 .., 100 - . . :

    = t + 273,5; t = T 273,15. -

    T = t+273. (1.2)

    ,

    TK = t oC. , (),

    - . , , -, . - .

    , - . , , , ( = = ), . -. , , - , ; , , .

    , , .

    , - . v, V :

    , 3/. (1.3)

    10 11

  • V , , v - .

    , , - . ,

    , / 3 . (1.4)

    /3. , -. , . , = 101,325 (760 . .), 0 .

    1.3.

    , . , (, v ) . , -, :

    f = (P, v, T) = 0. , -

    , , . , , , , . - - -. , 250 98 v = 0,2375 3/,

    v = f (P, T). -

    , :

    P = f (v, T) ;T = f (P, v).

    , , , .

    Pv = RT. (1.5)

    1884 . . - -, .

    -:

    PV = mRT , (1.6) V , ; , ; m

    , ; R , /( ); T , . (1.5) ,

    Pv = RT (1.7)

    Pv = RT , (1.8)

    (1.5) (1.7), 1 , 1 .

    . (1.9)

    1 - , - ,

    R = R = const. (1.10)

    R . - , - P, T, V.

    , ,

    (1.9) P, V, T, /( ).

    R, :

    (1.11)

    R 12 13

  • 1 , 1 .

    (1.6) ,

    . (1.12)

    (1.12) - -. : -, - , .

    , - , - . -. , , . , - .

    -

    (1.13)

    Pv = RT, - - .

    . 1.2 - 0 .

    . 1.2.

    0

    , Z , , .

    150 , .

    --:

    (P + a / v2) . (v - b) = RT, (1.14)

    a b ; a / v2 , ; b , - ; v b , - .

    1.4.

    , , , , , . , , , .

    - -.

    - : - 1662 . 1676 ., - - 1802 .

    -, . - , , -, ; , , , .; ( ), .

    , , , .

    14 15

  • 1801 . . .

    , (1.15)

    P1 - , , ; n , .

    - . , , .

    , - . , , - . i-ro

    , (1.16)

    m1 ; M1 - ; Mc .

    , , ,

    . (1.17)

    :

    , (1.18)

    , , . . -, mN2 77%, mO2 23%.

    , , .

    ,

    r1 i- ; V1 () i- ; V .

    , (1.19)

    1 i- ; .

    -o , - , .

    -:

    PiV = MiRiT ; (1.20)

    P Vi = MiRiT. (1.21)

    , Pi , , - , , P i T.

    (1.20) (1.21)

    Pi = riP. (1.22)

    (1.22) , ,

    , , -:

    (1.23) .

    rO2 = 21%, rN2 = 79%. , , -

    . 16 17

  • , , , ,

    (1.24)

    - :

    . (1.25)

    ;

    (1.26)

    , . Mi . :

    (1.27)

    , - . , : -

    Vi = viNi , (1. 28) vi - - ,

    .

    V = v N. (1.29)

    (1.28) (1.29),

    (1.30)

    ri = i, (1.31)

    Ni - ; N .

    . (1.20)

    . (1.32)

    (1.15), :

    PV = MRT , (1.33)

    . (1.34)

    (1.32) , - .

    (1.11) , (1.34) , , /(),

    . (1.35)

    . (1.11)

    . (1.36)

    (1.34) (1.35),

    . (1.37)

    (1.21) , Vi, Mi, Ri , , -:

    . (1.38)

    , , -o - :

    , (1.39)

    i, vi, i, Ri , , , - ; , v, , R , , - , .

    18 19

  • 1

    1.1 ,

    = 0,13 , - = 90660 t = 25 .

    ,

    0 :

    P0 = P . (1-1,72 . 10-4 . t), P0 0 ; P t, ;

    1,72 . 10-4 . = P - P :P = P + . t = 25 . -

    0 .P0 = P . (1-1,72 . 10-4 . t) = 90660 . (1-1,72 . 10-4 . 25) = 90270 =

    =0,09 . :P = 0,09 + 0,13 = 0,22 .

    1.2 , -

    (.1.3), = 56 t = 20 . = 102,4 t = 18 .

    .

    , 0 ,

    , , 0 ,

    . = :

    .

    1.3

    -. . 1.4.

    -, l , = 30 , 180 .

    = 800 /3. ,

    0 , = 1,02 .

    = + . = gh = . g . l . sin, P = + . g . l . sin = 1,02 + 800 . 9,81 . 0,18 . sin 30 . 10-5 =

    = 1,027 .

    1.4 20

    10 15 . 7,6 , 10 .

    .

    (1.6)

    ,

    ,

    : = 0,13 = 90660 t = 25 oCP - ?

    : = 56 t = 20 oC = 102,4 t = 18 oCP - ?

    :l = 180 = 0,18 = 30 o = 800 /3 = 1,02 == 1,02 . 105 P - ?

    :V = 20 = 0,02 31 = 10 = 10 . 106 t1 = 15 oCP2 = 7,6 = = 7,6 . 106 t2 = 10 oC2 = 32 / - ?

    20 21

  • RO2 = 8314 / O2,

    .

    1.5 -

    ( ) -: 12,3% 2 , 7,2% 2, 80,5% N2.

    , 100 800 .

    (1.38):

    /. (1.36):R = 8314 / = 8314 / 30,3 = 274 /( . ).

    (1.5):v =R . T / P = 274 . (800+273) / 105 = 2,94 3/. = 1/v = 1/2,94 = 0,34 /3.

    1.6 --

    , - 400 o 0,1013 . : 30% 2, 10% 2, 60% N2.

    (1.37):

    /.

    (1.36):R = 8314 / = 8314 / 5,838 = 1424 /( . ). :

    ,

    /.

    1

    1.7 (.1.3),

    66,7 , - 100 . - 0 .

    . 1.3. 1.7

    : = 0,1667 .

    1.8

    , - 94 , ,

    :rCO2 = 0,123CO2 = 44 /rO2 = 0,072O2 = 32 /rN2 = 0,805N2 = 28 / = 100 = 105 t = 800 oC, R, , v - ?

    :mH2 = 0,3;H2 = 2 /mCO2 = 0,1;CO2 = 44 /mN2 = 0,6;N2 = 28 / = 0,1013 M = = 0,1013 . 106 t = 400 oC, R, - ?

    22 23

  • 0 , 99,6 . t = 20 .

    : P = 5,9 .

    1.9 1 (. 1.4) 2.

    -. 30, .

    () , 300 , - 1000 .

    . 1.4 1.3 1.9:1 ; 2 .

    : P = 0,983 . 105.

    1.10

    , 0,1 3, 6 25 . , , 3 , - 15 . -, , 1000 .

    : m = 3,61 ; 2 = 41 /3.

    1.11

    : 7% 2; 2% 4; 27,6% ; 4,8%; 2; 58,6% N2.

    , , , 15 0,1 .

    :gH2 = 0,005; gCH2 = 0,012; gCO = 0,289; gCO2 = 0,079; gN2 = 0,615;

    = 267 /; R = 311 /( . ); = 1,12 /3.

    1.12

    : 18% 02, 12% 02, 70% N2. , -

    , 180 , 8 , 4 3.

    : = 0,24 .

    2. 2.1.

    :1) ,

    ;2) . ,

    - , :

    U = 1(p, V); U = 2(p, T); U = 3(V, T).

    , .

    u = U / m

    . /. , u

    , :

    ,

    24 25

  • u1 , u2 .

    , du u; ,

    du = (u / T)v dT + (du / dv)T dv . (2.1) ,

    , [(u / T)T = 0, (u / p)T = 0], , :

    (u / T)p = (u / T)v = du / dT. (2.2) -

    , - . . , t = 0 C.

    2.2

    , , , , .

    , , - F (. 2.1). , , , . ,

    pF, L = pFdy, dy. Fdy ,

    L = pdV. (2.3)

    (2.4)

    L , , . , L dV :

    dV > 0, L > 0, -, ;

    dV < 0, L < 0, -: , , - .

    (). 1 , -

    :l = L / m;

    l = L / m = pdV / m = pd (V / m) = pdv. (2.5) l, , ,

    1 , :

    . (2.6)

    , - , p = p(v).

    (2.3)(2.6) -, .

    p v , v, p . , p v .

    . 2.2 1 , 2 , 1, 2 v1 v2. . 2.1.

    26 27

  • . 2.2. p v

    dv pdv = l, , 1; 2 , , . , - p, v.

    1 2 (, 1;2, 1;;2 1;b;2) : l1b2 > l1a2 > l12. , , , . , pdv , , , - l - , 2.1.

    , , , -, () - .

    l , , -, , - . . , , , .

    2.3.

    - , - . . .

    (, ), (-), .

    , Q, L, , dU. - , .

    , - . - . , - , .

    2.4.

    .

    - , . , -, , .

    V m, - , - Q. dT dV.

    - . . , , , . ,

    28 29

  • dU. -, , . , - :

    Q = dU + L , (2.7) , ,

    . -

    . , . -:

    1. Q = 0 , -. . (2.7) :

    L = dU. (2.8), , -

    , -. , , .

    2. L = 0 . ,

    Q = U, (2.9) ,

    , .3. U = 0 Q = L, (2.10)

    . , 1 ,

    q = du + l. (2.11) (2.7) (2.11) , -

    :Q = U + L q = u + l , (2.12)

    U = U2 - U1, u = u2 - u1.

    2.5.

    , ,

    :C = Q / dT.

    :

    1) , 1 - /( . );

    2) c', , 1 3 , - /(3 . );

    3) c, - /( . ).

    - :

    c = c / ; c = c / 22,4; c = c . (2.13) 22,4 3 -

    .

    , -, . , - . + -.

    :

    p = qp / dT, (2.14)p qp,

    , dT;

    cv = qv / dT, (2.15)cv qv, -

    , dT.

    q = du +pdv.

    (2.1)q = (u / T)v + [(u / T)T + p]dv. (2.16)

    (v = const) :qv = (u / T)v dT

    , (2.15), , cv = (u / T)v, (2.17)

    30 31

  • - - .

    (2.2) cv = du / dT . (2.18)

    (p = const) (2.16) (2.14) -:

    cp = (u / T)v + [(u / v)T + p] . (dv / dT)p , cp = cv + [(u / v)T + p] . (dv / dT)p . (2.19) cp cv. -

    . , - , (u / v)T , , (1.3) p(dv / dT)p ,

    cp = cv + R . (2.20) (2.20)

    . v = const

    , p = const - . cp cv .

    , R .

    cp - cv > R, ( p = const) , , , .

    , -.

    , - .

    cm - t1 t2 , - , :

    . (2.21)

    c = q / dT (2.22)

    , .

    (2.22) ,

    , (2.23)

    .

    , - 0 t C . 34 [6].

    t1 t2 - :

    . (2.24)

    , (2.21) . (2.25)

    -.

    (. 2.1).

    2.1

    , / ( . )

    cv cp

    -

    12,56

    20,93

    29,31

    20,93

    29,31

    37,68

    1,67

    1,41

    1,29

    32 33

  • . , - :

    . (2.26)

    . . (2.27)

    :

    . (2.28)

    2.6.

    U p - V, H:

    H = U + pV . (2.29) , , ,

    . - - :

    H = 1(p,V); H = 2(V, T); H = 3(p,T) . , , -

    . .

    h = u + pv, (2.30) (h = H/m), -

    , 1 , /. , dH -

    , , - - :

    .

    . (. 2.3). - pF.

    . 2.3.

    E ( ) U , pFy = pV, ,

    E = U + pV = H. pV , ,

    V p. , .

    , - - .

    (2.11), (2.5),q = du + pdv

    , , -

    pdv = d (pv) - vdp

    q = d (u + pv) - vdp ,

    q = dh - vdp. (2.31) , -

    , (dp = 0), qp = dh (2.32)

    qp = h2 - h1, (2.33)

    F

    P

    V

    34 35

  • , , - .

    (1.2.18) (1.1.3) :dh = du + d (pv) = cvdT + RdT = (cv + R)dT = cpdT. (2.34)

    , , 0C:

    . (2.35)

    :

    . (2.36)

    2

    2.1 300 -

    0,3 - 20 C.

    , - 120 C? , - .

    , -

    , -,

    .

    , -, (. 2.1)cv = 20,93 / ( . );,

    . Qv = m . cv . (t2 - t1) = 1,07 . 0,722 . (120 - 20) = 77,25 .

    2.2

    1 300 C 50 C. .

    , u = cv . (t2 - t1), / ;h = cp . (t2 - t1), / . , . 2.1,v = 20,93 / ( . ); = 29,31 / ( . ) ,

    u = 0,722 . (50-300) = -180,5, / ( . K);h = 1,01 . (50-300) = -252,5, / ( . K).

    2.3

    200 800 C, , - .

    (2.24)

    .

    . I ( ), cpm| = 1,0710 / ( . K);

    cpm| = 1,0115 / ( . K)

    .

    :V = 300 = 0,3 31 = 0,3 = 0,3 . . 106 t1 = 20 oCt2 = 120 oC 29 /R = 287 ( . )Qv - ?

    :t1 = 200 oCt2 = 800 oCcpm| - ?

    800200

    :m = 1 t1 = 50 oCt2 = 300 oC 29 /u, h - ?

    80002000

    36 37

  • 2.4 ,

    1 3 ( ) - : rCO2 = 0,145; rO2 = 0,065; rN2 = 0,79 200 C 1200 C P = const .

    (2.25) (2.27),

    . 3,

    qp = (2,2638 . 0,145 + 1,5005 . 0,065 + 1,4143 . 0,79) . 1200 -- (1,7873 . 0,145 + 1,3352 . 0,065 + 1,2996 . 0,79) . 200 = 670 /3.

    2

    2.5 6 3 0,3 25 C

    130 C. ,

    = const.: Qp = 2231 .

    2.6 cpm cvm

    400...1200 C, .

    : ; .

    2.7 2 3 ,

    250C 70C. - . 0,6 .

    : U = - 1039 ; = -1453,5 .

    2.8 : 20% 2; 35%

    2 45% N2. , 1 200C 400C.

    : qv = 181 /.

    1 2

    1. ?2. : , , -

    ?3. , .

    , ? , - , .

    4. . --.5. : ,

    , ?6. ? . .7. , ?8. ?

    () - ?

    9. ? p, v ?

    10. .11. , , -

    .12. -

    ?13. cp cv ( ).14. ?15. , .16. -

    .

    :t1 = 200 oCt2 = 1200 oCrCO2 = 0,145rO2 = 0,065rN2 = 0,79qp - ?

    38 39

  • 3.

    3.1.

    q/T . , 1 s /( . ). , S, S = ms /.

    . .

    ds = q / T. (3.1) -

    - :s = 1(p,v); s = 2(p,T); s = 3(v,T).

    - , - :

    . (3.2)

    - ,s , ( ,v ) , (. 3.1).

    . 3.1.

    , s

    (3.1) , q = Tds (3.3)

    (3.4)

    , , s q - ds, , , , . (3.3) , ds q , , , . (q > 0) (ds > 0). (q < 0), (ds < 0).

    3.2.

    , - . , - , - . , , . - : .

    . 3.2.

    T

    40 41

  • , - . , - , - , . . - , . , (. 3.2).

    , , , - , .

    - , . , , . (. 3.3). 12, , 122'1'. , - , . . - 21, . , , .

    . 3.3. () ,v ,s

    , . 21 . 21 2112. l, 121, .

    , , : 1, - q, 2, q. , , , , - . , , q1, - q2. , s - q1, A'A1BB', q2 '2'.

    , :

    121. .

    ,

    q = l , (3.5) q = q , -

    . , , (q1 q2) , - ,s - .

    , , , , () :

    . (3.6)

    - . , .

    (3.5) - .

    , ,

    42 43

  • , . , -

    : . 1851 . . : , .

    3.3.

    , , - , , ( ); , , , - , , ( ). , T1 2 , , .

    ( ) -. . - T, - . 2, ( ), - . - , T1 2 - . , , , . 1824 . .

    . ( ) , - (. 3.4), , - , .

    . 3.4.

    . - T1 v vb, q1 = T1 (s2 - s1). b . . , 2.

    . - 2 . cd q2 = 2 (s2 s1).

    . , da, , - T1.

    , q1, q2 l.

    (3.6), - , q1 q2, , -

    44 45

  • = l - T2 / T1. (3.7) ,

    . - , -.

    3.4. ()

    T 2 , - . .

    abfe (. 3.5), b fe bf , - ,s - .

    . 3.5. ()

    - bf , 1 2 - . , q, bf,

    . bf , ( ifbk) ( geah) , , bf, () .

    T1, , - q1, habk, 2 q2, gefi .

    sk - sh = si - sg bf ea,

    , - , , , . - () .

    3.5.

    . - (. 3.6) , , T1 T2. - , - T2 q2. , T2 T, (T1 = const). T1 q1.

    , , , - , abd, . q2 . , l, , - q2, q1= q2 + l.

    46 47

  • . 3.6. ,v ,s -

    .3.7.

    . 3.7.

    . , ,

    , . , , -.

    , , , :

    = q2 / l = q2 / (q1 - q2). (3.8)

    = T2 / (T1 - T2). (3.9)

    , , - .

    , , , ., .: ( ) -.

    3.6.

    - (. 3.8), q T1, , .

    () -, (T = T1), (P = pF) , . - l = Pdy = pdv, ds = q / T.

    . , q, , , p dv, q. q, ds =(q+q)/ , - q.

    48 49

  • . 3.8.

    (P < pF), . - , , - q. - , , q.

    ( - T1), ds = q/T , ds = q / T1 . , v, . : P = pF

    q/T, q . - :

    ds = q / T + ds . (3.10)

    = pdv - l ,

    (q = 0), :ds > 0. (3.11)

    - , .

    ( , ) - . - , - .

    4. 4.1.

    , , , , ; , ; , ; , , , pv = const.

    , - , :

    1) , - ;

    2) ;3) , ( )

    ;4) ;5) .

    . dv = 0, v = const. (1.5) ,

    p / T = R / v = const, -

    :50 51

  • p2 / p1 = T2 / T1 . (4.1) . 4.1 .

    , , - 1;2 cv = const, (2.23):

    . (4.2)

    . 4.1. p,v - T,s -

    , (4.3)

    - t1 t2.

    l = 0, u = q

    (4.4)

    , (4.4) - - .

    (3.2):

    , (4.5)

    cv = const (. 4.1).

    . , - . (1.5) p = const :

    v / T = R / p = const,

    v2 / v1 = T2 / T1, (4.6) -

    ( -). . 4.2 .

    . 4.2. p,v - T,s - (2.6) ,

    . (4.7)

    pv1 = RT1 pv2 = RT2, l = R(T2 - T1). (4.8)

    , ( - ), (2.23):

    , (4.9)

    - t1 t2; cp = const.

    q = cp(t2 - t1). (4.10) cp = const (3.2) :

    52 53

  • , (4.11)

    , cp >cv, T,s - , .

    . ,

    pv = RT = const,

    p2 / p1 = v2 / v1, (4.12) ,

    , ( -).

    :

    . (4.13)

    , - (u = 0) -, , :

    q = l. (4.14) ,

    .

    . 4.3.

    p,v - T,s -

    (3.2), (4.13) (4.14) ,

    . (4.15)

    . , , . - q = 0 , , , , , , , , . , , - , - .

    -

    cpdT + vdv = 0 cvdT + pdv = 0. , :

    , .

    , k = cp / cv = const, :

    .

    :(v2 / v1)k = p1 / p2, p1v1k = p2v2k. (4.16)

    - (k = const).

    k = cp / cv (4.17) (. .2.1). ,

    cp = cv + R, k = 1 + R/cv. k > 1, p, v (. 4.4)

    : - , , - .

    54 55

  • . 4.4. p,v - T,s -

    , 1 2, - (4.16), - , - :

    ; . (4.18) -

    - :

    ; (4.19)

    p1v1 = RT1 p2v2 = RT2,

    . (4.20)

    - , q = 0. c = q / dT , - .

    q (ds = 0 s = const), , T,s - - .

    . - ,

    pv = const. (4.21) - -

    - + , .

    (4.21) -, p,v T, - , , :

    p2 / p1 = (v1/ v2); T2 / T1 = (v1 / v2) -1; T2 / T1 = (p2 / p1) . (4.22)

    .

    (4.22)p = p1(v1 / v) ,

    . (4.23)

    (4.23) -

    (4.24)

    ( ) :

    q = (u2 - u1) +l.

    u2 - u1 = cv(T2 - T1),

    ,

    56 57

  • , (4.25)

    (4.26)

    . cv, k n = const, cn = const, .

    . (4.27)

    , . , :

    n = , cn = cv; n = 0, cn = cp ; n = 1, cn = ; n = k, cn = 0.

    . 4.5 p,v- T,s- - -. .

    . 4.5. p,v - T,s -

    (n = ) : , , -, ; , , .

    , (n = k), - ; , , .

    , (n = 1), ; , -, .

    , , - , q du (, dT) . | l | > | q |, , -, .

    4.2.

    . - . .

    . . - . 1 - 0 . P. F p = P / F. , p,v - (. 4.6).

    . 4.6. p,v -

    , P - 0 , a0.

    59

  • , - ts, . , t = 4 oC, . , - , a'.

    . - , . , . ts, . , -. , , , . - a''. , -

    , . , , , , . . , . , , , . - , , , , , . , , , , - .

    , - , , - , - .

    , , - . . - , .

    ,

    , . - x. , (1 - x), . x = 0, x = 1. : ( ts, - ) .

    - , . a a''. , , .

    , , - , , . , -. , - , - .

    , - . a0, 1 0 , , - . a , , . ( a''), , , - .

    , , , - . -. ( ), . K : pp = 221,29 . 105 , tp = 374,15 oC, vp = 0,00326 3/.

    . , , . . ( ), - .

    60 61

  • , - , , . - , , ( ' .4.6). : p0 = 611 , t0 = 0,01 oC, v0 = 0,001 3/. , p0 = 611 , ''', . . .

    , - I, 1 0 , II, - , III, .

    II III , II , III . II -, III . , II III , , .

    . - (. .5). , , .

    (2.33)

    q = h2 - h1,, , :

    q = r = h'' - h' . (4.28) -

    , .

    -

    .

    , s, s, h, h, .

    , v, v, h, h, s, s, r.

    vx, sx hx . x (1 ) ,

    vx = xv'' +(1 - x)v' = v'' + x(v'' - v'). (4.29)

    sz = s' + x(s'' - s') = s' + xr / Ts ; (4.30)hz = h' + x(h'' - h') = h' + xr . (4.31)

    . ( ) .

    . v, h, s.

    ,s- . ,s - (. 4.7). ,s-.

    . 4.7. ,s-

    (s0 = 0, T0 = 273,15 ) . - s s, .

    62 63

  • , - , - .

    , , - = const. -, , - + .

    ,s- , . - , - . ,s- .

    h,s- . , , s h, h,s-.

    . 4.8 h,s- , - h,s- .

    (s0 = 0, h0 = 0). s h , s h - , .

    . 4.8. h,s-

    , . , p = const,

    ds = qp / T = dh / T , (dh / ds)p = T, h,s - -

    . - , . , , , = const . , . . , , ,v ,s-, . - ( ) , . .

    , , .

    , , . , . - , , , .

    h,s- v = const, .

    , - , . - .

    - , v, t, h, s, x. - , ( p =const) , , ,s-, h,s- - .

    . -, , . , h,s-. , .

    64 65

  • h,s- -: ; - ; , .

    (. 4.9). , , . -, , - . -, .

    . 4.9.

    v = constu = u2 - u1 = (h2 - p2v2) - (h1 - p1v1). (4.32)

    -.

    l = 0, - ( ) :

    q = u2 - u1. (4.33) (. 4.10).

    ( ) , - ( ). Ts = const.

    , , :q = h2 - h1. (4.34)

    l = p(v2 - v1). (4.35)

    . 4.10.

    (.4.11). = const ( ), . (4.32).

    , , -:

    q = T(s2 - s1) . (4.36) :

    l = q - u. (4.37)

    . 4.11.

    (. 4.12). , - , .

    l = -u = u1 - u2 = (h1 - p1v1) - (h2 - p2v2). (4.38)66 67

  • . 4.12. -

    3 4

    4.1 0,6 3

    0,5 20 C. - , , 105 .

    , , -.

    , -

    , , -

    Q = mcv(t2 - t1).

    .

    cv = 0,72 / ( . ) ( ).

    .

    4.2

    0,5 400 C. , - 0 C. , , 400 .

    , - , , , -

    . .

    , ,

    .

    . 1

    .

    .

    Umcvm = (t2 - t1). . 2 ,

    ., U = 1,035 . 0,7415 . (0 - 400) = -307 ., ,L = P(V2 - V1) = 0,5 . 103 . (0,16 - 0,4) = -120 .

    :V = 0,6 3 = 0,5 = 0,5 . 106 t1 = 20 v = 20,93 /( . )Q = -105 29 / R = 287 / ( . )P2, t2 - ?

    : = 0,5 = 0,5 . 106 V = 400 = 0,4 3t1 = 400 t2 = 0 R = 287 / ( . )Qp, V2, U, L - ?

    68 69

  • 4.310 0,12

    30 C -; - 2,5 .

    , , -, .

    .

    , ,V2 = V1 / 2,5 = 7,25 / 2,5 = 2,9 3.

    .

    .

    U = 0, t = 0(t = const).

    4.4 1

    , - 200 C , 650 C. 70 C. - 1,37; 314 /( . ).

    = V1 / V2.

    .

    .

    4.51 0,5

    111 C - 0,1 .

    , , , n = 1,2.

    -

    :

    .

    .

    .

    .

    u = cv(T2 - T1) = 0,72(293 - 384) = -65,5 / ,

    , -

    q = u + l = 130,6 - 65,5 = 65,1 / .

    :m = 10 1 = 0,12 = 0,12 . . 106 t1 = t2 = 30 V1 = 2,5 V2R = 287 / ( . )V1, V2, 2, Q, L, U - ?

    :t1 = 70 t2 = 650 - 200 = 450 k = 1,37R = 314 / ( . ), l - ?

    :1 = 0,5 = 0,5 . . 106 2 = 0,1 = 0,1 . . 106 t1 = 111 n = 1,2k = 1,4R = 287 / ( . )cv = 0,72 / ( . )v2, T2, u, l, q - ?

    70 71

  • 4.61 v2 = 10 3 /

    x1 = 0,95 360 oC (. 4.9).

    , h,s-, -.

    h,s- ( ) -

    ( 1). - ( ) ( 2) :

    P1 = 14 ; P2 = 30 ; h1 = 2480 / ; h2 = 3200 / ., , u = h - Pv, u = u2 - u1 = (h2 - P2v) - (h1 - P1v) = (3200 - 30 . 10) - (2480 - 14 .

    . 10) = 560 / . l = 0, ,q = u = 560 / .

    4.71 P1 = 30

    x1 = 0,95 v2 = 10 3 / ( . 4.10).

    , h,s-, , - .

    h,s- ( ) -

    P1 = 30 x1 = 0,95 ( 1). P = const v2 = 10 3 / ( 2) :

    v1 = 5 3 / ; h1 = 2500 / ; h2 = 3200 / . u = u2 - u1 = (h2 - Pv2) - (h1 - Pv1) = (3200 - 30 . 10) - (2500 - 30 . . 10) = 550 / . l = P(v2 - v1) = 30(10 - 5) = 150 / . :q = h2 - h1 = 3200 - 2500 = 700 /

    q = u + l = 550 + 150 = 700 / .

    4.81 P1 = 800 x1 = 0,9

    (. 4.11) 2 = 80 .

    , h,s-, - , .

    h,s- P1 = 800

    x1 = 0,9 ( 1). 2 = 80 (t1 = const) (x = 1), t1 = const, , 2 = 80 ( 2) :

    v1 = 0,22 3 / ; v2 = 3 / ; t1 = t2 = 170 oC; h1 = 2560 / ;h2 = 2820 / ; s1 = 6,2 / ( . K); s2 = 7,8 / ( . K). u = u2 - u1 = (h2 - P2v2) - (h1 - P1v1) = (2820 - 80 . 3,4) - (2560 -

    - 800 . 0,22) = 409 / . q = T(s2 - s1) = (170 + 273) . (7,8 - 6,2) = 708,8 / . :l = q - u = 708,8 - 409 = 299,8 / .

    4.91 -

    P1 = 3000 t1 = 300 oC 2 = 50 (. 4.12).

    , h,s-, - -, -.

    h,s- P1 = 3000

    t1 = 300 oC ( 1). , .

    :v = 10 3x1 = 0,95t2 = 360 u, q - ?

    :P1 = 30 x1 = 0,95v2 = 10 3 / u, l, q - ?

    :P1 = 800 x1 = 0,92 = 80 u, l, q - ?

    :P1 = 3000 t1 = 300 oC2 = 50 x2, u, l - ?

    72 73

  • s = const 2 = 50 ( 2) :

    v1 = 0,08 3 / ; v2 = 2,8 3 / ; x2 = 0,84; h1 = 2990 / ;h2 = 2270 / . u = u2 - u1 = (h2 - P2v2) - (h1 - P1v1) = (2270 - 0,05 . 103 . 2,8) - (2990 -

    - 3 . 103 . 0,08) = 620 / . q = 0, l = - u = 620 / .

    3 4

    4.10

    90 0,8 - 30 C.

    , , 1,6 . c = f(t) .

    : Qv = 184,8 .

    4.110,2 3 18 C

    0,5 0,2 - 200 C.

    , , .

    : L = 25,07 ; h = 0,64 ; Qp = 87,36 .

    4.120,5 3 1 30 C

    5 . , ,

    , .: P2 = 5 ; V2 = 0,1 3; L = Q = -805 .

    4.13, 3 , 471

    . 15 C. .: t2 = 234 oC; U = 471 .

    4.14 1

    450 C. - 80 C. n = 1,35.

    , .: l = -360 / ; = 7,82.

    4.15, h,s-, ,

    1 , v = 5 3 / , 1 = 0,89, v = const - t2 = 400 oC.

    : q = 780 / .

    4.161 P = 1000 t1= 240 oC

    t2= 320 oC. ,

    , h,s-.: q = 173 / ; l = 40,3 / ; u = 132,7 / .

    4.171 P1 = 1000 x1= 240 -

    P2 = 100 ., h,s-, -

    , .: u = 360 / ; l = 469 / ; q = 829 / .

    4.18 P1 = 1000 -

    t1 = 300 oC P2 = 4 . 1

    .: l = 840 / ; 2 = 0,787.

    74 75

  • 3 4

    1. ?2. T,s-?3. .4. ?5. , .6. () .7. , .8.

    .9. .10. p,v- T,s- , -

    , ?11. -

    P, V .12. ?13. , -

    ? , -.

    14. ?

    15. ?

    16. - ?

    17. , , ?

    18. , -?

    19. p,v- - , , .

    20. ?21. T,s- .22. h,s- .23. (, -

    , , ) h,s-.

    5.

    5.1.

    , - . - , (p1, v1) - (p2, v2). , , , , , .

    -, , , . - - :

    m = fc / v = const (5.1)

    f ; c - ; v .

    , - . 5.1. 1 T1, p1, v1 c1 2 (-, , , , .). q lTEX. , - , 3 c2, T2, p2, v2.

    . 5.1. 76 77

  • , - , , :

    q = u + l. , I

    II, . , -

    u1 , u2 .

    l , , , . , . ( , - ), , , lTEX. . p1. p1 = const, v1 - , :

    L = - p1v1. 3, -

    , , p2, , v2, l = p2v2.

    LB = p2v2 - p1v1 . c2 , c1 ,

    :

    , lTP . l = lTEX + (p2v2 - p1v1) + ( ) + lTP. (5.2)

    - , ,

    lTEX + lTP = l + p1v1 - p2v2. 12 p,v- (. 5.2) -

    . 12b -, 0C1a , 0d2b - .

    .

    . 5.2. p,v-

    , , , , , :

    q = q + qTP. q l

    , :q + qTP = u2 - u1 + lTEX + p2v2 - p1v1 + + lTP. (qTP = lTP), u + pv = h

    :q = h2 - h1 + lTEX + ( ) / 2 (5.3)

    , : , , , - .

    (5.3) q = dh + lTEX + d (c2 / 2). (5.4)

    , , .

    - .

    (, ). , lTEX = 0, ( )

  • q = h2 - h1. (5.5)

    . , 0) (dp < 0). , (dc > 0) (dp < 0).

    , , . , , -.

    , - , - , - (d = 0). (5.3) :

    ( ) / 2 = h1 - h2. (5.11),

    , - .

    5.2. , .

    ( ) - , p1, v1, T1. c1, , p2 , .

    , .

    (5.11)

    . (5.12) , c1 = 0

    (5.13) h0 = h1 - h2 = u1 - u2 + (p1v1 - p2v2)

    . -

    u1 - u2 = l 4.20,

    (5.14)

    (4.16)

    80 81

  • (5.15)

    m* /

    m* = fc2 / v2, (5.16) f . (5.16) (5.15), :

    (5.17)

    (5.17) , - , (k, p1, v1) ( p2 ).

    (5.17) IK0 (. 5.3).

    . 5.3.

    p2 = p1 , , . p2 - p2 / p1 = . - p2 / p1, , 5.17, p2 / p1 = 0 .

    , < p2 / p1 < 1 , 0 < p2 / p1 < ( KD).

    , . - 1839 . , , -, p, . p2 , -, p.

    p1 = const , :

    (5.18)

    p2 = p p1 , , .

    k = 1,66 = 0,49. k = 1,4 = 0,528. k = 1,3 = 0,546. , , 0,5.

    - , . 5.15, p2 / p1 :

    . (5.19)

    - .

    ,

    (p / p1) (5.18), :

    82 83

  • v1, 5.18 p1

    5.19, :

    , - = v = v.

    , .

    5.17,

    (5.20)

    , fmin - , .

    . , , . : 1 c < a, 2 , c > a. .. 80- (. 5.4). .

    . 5.4.

    , -, . , , - , - .

    p1, v1, T1, c1 = 0, , P2, a m*.

    - fmin, f2 -, l. , , (, . .).

    fmin f2. fmin f2, dmin d2,

    , :

    (5.21)

    8 12. , . - , , .

    5.3. h,s-

    . -, - , h,s- .

    p1, t1 p2. , - h,s- l2 (. 5.5).

    5.13:

    84 85

  • h1 p1 t1, h2 l2 p2.

    h1 h2 / ( h,s- -), /,

    (5.22)

    . 5.5.

    ( ) h,s- , .

    k = 1,3, - (5.18) p. p s = s1 - v h,s-.

    k ( ), p, . , p, k, , 5.18.

    p2 p, , , .

    . - , .

    . 5.5 - l2. p1 - p2 h1 - h2 = h, , -, h0, c2:

    (5.23) c . -

    - , c = 0,95 - 0,98.

    5.4.

    , -, , , ., , , . - - . , , , .

    . (. 5.6) - . - , . P2 - . - P1 , . , -, , . , , -. , 1-1 2-2 (c1 c2), - . , -, , o dh = 0, , h = const, - (h2 - h1).

    86 87

  • . 5.6.

    :h2 - h = cp(t2 - t1).

    h2 - h = 0, , t2 = t1, .

    , . - - . ( ) . .

    5.5.

    . - , .

    (. 5.7): p1, . . 41. , 12. , p2. , ( 23). -, . p, v - , .

    41 23 , .

    . 5.7.

    (-lmex), , . - lk(lk = -lmex). (5.8) ,

    (5.24)

    lk 4321. , , -

    . . 5.8. (n = 1), (n = k) . , -, , - .

    . 5.8. ,

    88 89

  • , - . , , -. - n = 1,18...1,2, n = 1 .

    , , (5.24). - (4.22) ,

    v = (p1 / p)1/n v1

    (5.25)

    m*, /, -

    (5.26)

    . (. 5.9), .

    . 5.9. :

    I III ; 1,2

    . 5.10. -

    pII, 1, T1. , , . . , pIII, T1 2 , p2.

    . 5.10. () T, s - ()

    1357, . - 19 0198. - 01234568. - .

    , -, . , , - - .

    - , , , , , 5.25.

    - , , , .

    , -, :

    90 91

  • la , 5.25 n = k; lk , - 1 . :

    l , -

    4.13.

    5

    5.1 ,

    10 15 C 10 .

    - . 0,1 . - .

    = p2 / p1. , , = 0,528. 5.19:

    /.

    5.20:

    2;

    3 /.

    /.

    5.2 , ,

    5 . , - 4 . - 100 .

    , - 20 2. .

    :

    , (5.15):

    /.

    5.17:

    3/.

    , 5.17, . ,

    :1 = 10 = 10 . 106 t1 = 15 oC2 = 0,1 . 106 d = 10 = 0,01 RB = 287 / ( . )k = 1,4c, m* - ?

    :1 = 5 = 5 . 106 2 = 4 = 4 . 106 t1 = 100 oCR2 = 260 / ( . )c, m* - ?f = 20 2 = 2 . 10-5 2

    92 93

  • /.

    5.3 1 -

    300 0,1 . 4 /.

    . , -, 10. .

    -

    v

    :

    v1 :

    3/.

    , , -

    P = 0,528 . P1 = 0,528 . 1 = 0,528 ;

    3/.

    c

    5.19 :

    /.

    ,

    2.

    , :

    .

    :

    3/.

    5.15 -:

    /,

    , ,

    2,

    .

    , , - 5.21:

    .

    5.4 -

    . 1,2 , 300 .

    :1 = 1 = 1 . 106 2 = 0,1 = 0,1 . 106 t1 = 300 oCm* = 4 / = 10R = 287 / ( . )k = 1,4fmin, f2, l - ?

    94 95

  • . - 0,1 .

    ,

    , - , = 0,546. , , . - :

    h :

    .

    5.5 1, -

    , 1 = 1,2 t1 = 300 , P = 0,66 (. 5.11), - h1 = 3040 /; h = 2890 /; /.

    . 5.11. -

    5.5.

    - , .

    .

    : /,

    h2 - P2 = 0,1 .

    h,s - , h2 = 2550 / , -

    /.

    5.6 -

    1,6 400 - 2 = 0,1 . 4,5 /.

    . .

    5.20:

    .

    v1 ( h,s - ) 0,19 3/, ,

    h,s - , v2 = 1,7 3/; h1 = 3245

    /; h2 = 2625 /.

    /.

    :1 = 1,2 t1 = 300 oCB = 2 = 0,1 c - ?

    :1 = 1,2 t1 = 300 oCB = 2 = 0,1 c - ?

    :1 = 1,6 t1 = 400 oCm* = m* = 4,5 / fmin, f2 - ?

    96 97

  • 5.7 -

    27 - 0,1 1 . - , 1,22. - , , 0,12 /.

    1. -

    t2 = t1 = 27 ,

    N0 = m* . l, l 4.13.

    .

    .

    2. ,

    ;

    t2 = T2 - 273 = 579,6 - 273 = 306,5 . -

    5.26 n = k:

    .

    Q = 0. 3. , ,

    ;

    t2 = T2 - 273 = 454 - 273 = 181 . -

    5.26:

    .

    Q = m* . q, q 4.25.

    .

    .

    5

    5.8 0,1 15 C, -

    . ,

    .

    : P2 = 0,0528; ; = 310 /.

    5.9 -

    , P1 = 7 ; P2 = 4,5 ; t1 = 15 ; f = 10 2.

    : c = 282 /; m* = 0,148 /.

    :t1 = 27 oC1 = 0,1 2 = 1 n = 1,22k = 1,4m* = 0,12 /RB = 0,287 /( . )v = 0,72 /( . )t2, Q, N0 - ?

    98 99

  • 5.10

    1 600 . 0,12 . , , 0,4 /.

    . . 10. , .

    : dmin = 19,4 ; d2 = 25 ; l = 32 .

    5.11 1,8 0,92

    1,2 ; 20 2.

    .

    : c = 380 /, m = 0,05 /.

    5.12

    : P1 = 1,6 ; x1 = 0,92; P2 = 1,2 . .: c = 1040 /.

    5.13 2 400

    0,2 . , -

    , 4 /.

    : fmin = 16 2; f2 = 36 2; c = 580 /; = 1050 /.

    5.14 27

    0,1 0,9 . , 1,26. ,

    , 0,28 /.

    : |N0| = |Q| = 52,8 ; t2 - t1 = 27 ; |N0| = 73,4 ;

    |Q| = 0 ; t2 =288 ; |N0| = 66,65 ; ; t2 =198 .

    5

    1. -.

    2. ? 3. -

    . 4. , -

    P2 / P1. 5. . 6. . 7.

    ? 8. .

    ? 9. -

    h,s - ? 10.

    ( )? 11. ? 12. -

    .13. ?

    ? 14. -

    ? 15. . 16. ? -

    .

    100 101

  • 6. 6.1.

    , , , - (, , , - ), .

    , - . , (1.4), . , . , , - 50, , , . - - .

    , , , - .

    . , . . - .

    , , , . ; - . - , .

    , - ( ) , , - .

    B = p + , ; p

    .

    t . , - , , * . - . - , . -, , - . - .

    , , - . . - . , , , -. , , , . t, - - (. 6.2), t.

    . , - , . - t. , .

    - . , 1 3

    102 103

  • . . . - - ,

    = / . (6.1) 100%,

    < 1. -

    (. 9):

    , - 20 0 20 40 , 0,128 0,611 2,340 7,385

    - , , - , - / - p / p ( i ),

    = p / p. (6.2) 2%.

    6.1. 100 , , -

    , p = B ( ). . 6.1 .

    , , p = p - (. 6.1), , . - , XVIII . , , ( ), , , , () . , .

    .6.1.

    - , , , - , , . , , , , , , . -, , . .

    , - , , .

    , - (. 6.1) - .

    104 105

  • , , , , , , , . , 1

    3 ,

    . (6.3)

    - 1.38, ri 1.22. 1.19 , r r p,

    . (6.4)

    v'' t ; ; .

    , - , , .. -

    , , , 1 , (, , - .) 1 , - . , 1 , 1 , , (1 + ) .

    , , :

    d = M . M

    d = m / m , (6.5) M, M -

    ; m, m .

    , (1.19);mi = rii / , m = r / m = r / . (6.5):

    . (6.6)

    , d = . = 1,

    . *(6.6)

    -, , , , . -

    ; , - 1, i .

    (6.6) *(6.6) i , : = Bd / (0,622 + d); (6.7) = Bd / (0,622 + d). *(6.7)

    . (6.8)

    R -

    . (6.9)

    , 1 ,

    V. = RT / B. (6.10) , 3/, , -

    , , , (1 + d) :

    = V. / (1 + d). (6.11)106 107

  • , 1 , (2.27):

    c = + d. (6.12)

    ( 100 ) , 1,0048 /(). 1,96 /(). I

    , - . 1 ,

    I = i + di. (6.13) -

    . - , 0 ( 4.2), 0, i = c t = 1,0048 t.

    , - ,

    in = cpt + r + cp(t - t) cp 4,19 /(); cp 1,96 /(); r -

    ( 0 100 r = 2500 - 2,32t),

    in = 4,19t + 2500 - 2,32t + 1,96t - 1,96ta in = 2500 + 1,96 t. i i in (6.13),

    I = 1,0048t + (2500 + 1,96t)d. (6.14)

    6.2. Id-

    , , , Id-, - . . 1918 .

    98 .

    . - , d .

    Id- . 6.2. - d, I. (6.13) ( in = 2500 + 1,96 t /) , - -

    . (6.15)

    , (6.15), .

    - d1 = 0 d2= d, 6.14 - , . , t = const. d = d , = 100% . , (. 6.2) , -.

    - 135. 0 - . I = const - , , , . d, , .

    - . (6.7) pn = Bd / (0,622 + d), , d -, , , d = 0 pn = 0, d = d1 pn = pn, d = d2 pn = pn, . , - pn = f (d) (. 6.2). Id- = const (< 100 %).

    108 109

  • . 6.2. d-

    , = 50% .

    (1 t1; 2 t2 .). = f (d) , 0,51, 0,52, 0,53 . (. 6.2) , , - t1, t2, t3 . = 50 %. = const = .

    = 100% Id- , (- ). = 100% . - , , ( 23%) , Id-, . 100 = const d = const, (6.2) (6.7).

    pn = Bd / (0,622 + d), ,

    t = 99,4 -, p = B,

    = d/(0,622 + d)., d = const = const. ,

    100 , = const , , , .

    tM = const, - - , , 0 . , - , , , , (6.13) - .

    Id- I = const - . , I = const =100%. - , 0 , .

    110 111

  • tM = const, Id-, , I = const, - tM = const = 100%.

    tM, I d. I d 6.14. tM d : dQ, t, - :

    dQ = [r + c(t - t)]d(d), r -

    ; c . , dQ, (1+d),

    , , dt, dQ = cdt = (c + cd)dt

    [r + c(t - t)]d(d) = (c + cd)dt. d dM t tM

    r (d - d) + c(t - t)(d - d) = (c + cd)(t - t)

    r (d - d) + (t - t)(cd - cd + c + cd) = 0.

    . (6.16)

    , tM = const. dM - .

    Id- - , .

    Id- , - , , . - , - 5090 . , , (6.6), . Id- (. 6.2) .

    1 - 1A 1 . , ,

    , - , . ( ) Id- . . ddD, CD , , .

    ( ) . - , , , , - , - . Id- , t = const, - . - ( ) .

    Id- , - . M1 M2, d1 d2, t1 t2 I1 I2. M3, d3, t3 I3, . , - = const .

    :M1 + M2 = M3; M1d1 + M2d2 = M3d3 ,

    d3 = M1d1 + M2d2 / M3 = (M1d1 + M2d2) / (M1 + M2).

    M2 / M1 = x, d3 = (d1 + xd2) / (1 + x), x = (d3 - d1) / (d2 - d3) . (6.17)

    : M1I1 + M2I2 = M3I3,

    I3 = M1I1 + M2I2 / M3 = (M1I1 + M2I2) / (M1 + M2), I3 = (I1 + x I2) / (1 + x),

    . (6.18)

    () () :(d3 - d1) / (d2 - d3) = (I3 - I1) / (I2 - I3),

    112 113

  • (I2 - I3) / (d2 - d3) = (I3 - I1) / (d3 - d1) . (6.19)

    3, , , 1 2 (. 6.3, ), - m1 i m2.

    ,

    M2 / M1 = x, (6.20)

    . (6.21)

    (6.20) (6.21) , m1/m2 = (d2 - d3)/(d3 - d1) - 3 1 2 m1/m2.

    . 6.3. Id- () ()

    (. 6.3, ) , - ( 1 2) ( 3).

    Id- - , - . , 1 Id- (. 6.3.) t1 d1,

    2 t2 d2, , t3 d3 ( 3). , t = t2 - t1 - d = d2 - d1, , - t3 d3. - , .

    - t d.

    , 2 3 Id- (. 6.3. ) - .

    6 6.1.

    49 = 50%. , = 98 .

    Id- (. 6.2)

    E, , F d = 39,3 1 . = 100% , 36,5 . , I = const, . 152,8 1 .

    tM = const, - , = 100% -, 38 .

    F pn = 5,8 . - 49 p = pn / = 5,8/0,5 = 11,6 .

    , p = B - pn = 98 - 5,8 = 92,2 . , , R v

    (6.3), (6.4), (6.9), (6.11). 6.2.

    t = 20 = 0,6.

    114 115

  • t = 95 , - 35 . , 1 .

    Id- (. 6.2) , t = 20

    = 0,6. . dA = 9 1 IA = 41,9 1 .

    - t = 95 . . I = 119,2 1 .

    I = const t = 35 d = 33 1 .

    = 1000/(dC - dA) = 1000/(33 - 9) = 41,7 1 . Q = (IB - IA) = 41,7 (119,2 - 41,9) = 3223,4 1 .

    6

    6.3. 60 30%.

    , 90%.

    : 18 .

    6.4. , ,

    300 3. 20 , - 96 60%.

    : 3,124 .

    6

    1. ?2. ?3. .4. d- .5. -

    .

    7.

    7.1.

    , -

    ., () -

    () , - , - .

    , , (), . , -. -, , , . , .

    , - , - . , (), , - (), . , () . , - , .

    - , - :

    1. , , , , .

    2. , , , .

    3. , , - .

    116 117

  • 4. , - .

    , - , , .

    , , - , -.

    , - () . - . , - (Tmax = 2000 K, Tmin = 288 K) 2000 , - 400.

    , , , - . , (, ), - .

    , - . , , - .

    7.2.

    , - . - , - (, , .).

    :

    1. , , -.

    2. ( ), .

    , , , , - .

    - (. 7.1) , -- .

    , ( - ), .

    , , .

    . 7.1.

    V = const P,V -

    , , - :

    ) , (V = const);

    118 119

  • ) , (P = const);

    ) , , , .

    7.3. ( )

    , , - .. 1876 . - .. 1879 .

    , - . 7.1. V1 , V2 , Vh = V1 - V2 . - , , -, , ( 1).

    ( 1 2). , , ( ), .

    () - , , ( ) . , 2 3.

    3 4, , . - .

    , 70% -, , - , . , , P4 P ( ).

    , () , ,

    ( 1 ). , , 1, 4. : . .

    . (7.1)

    (7.1) , Q1 . (U4 - U1) , -, , Q2:

    |Q2| = U4 - U1. ,

    |q2| = u4 - u1. (7.2) , :1. 1 4

    : m = idem ( -), v = idem v4 = v1.

    2. (7.2) .3. ,

    . , -

    - ( )

    4 1 (. 7.2), - , 7.2.

    . 7.2. P, v -

    120 121

  • , , , . . 7.3 T,s- .

    -:

    1. = V1 / V2 = v1 / v2.

    2. .

    . 7.3. T, s -

    3. = V4 / V3 = v4 / v3.

    .

    .

    cv = const, q1 = cv (T3 - T2), |q2|= cv (T4 - T1) .

    , -

    .

    - , 1, . k = const, , v4 = v1 v3 = v2. ( 2, 3, 4) :

    2

    ,

    3T3 = T2 . = T1

    k-1 . , 4

    .

    T2, T3, T4 - ,

    . (7.3)

    , , , - ( k > 1).

    k ( ) .

    , t -. , - , , . , - . - 712. , , .

    q1, (. 7.3), T,s - -2-3--, , - -1-4--, q = q1 - |q2|, - , 1-2-3-4-1. P,v - l 1-2-3-4-1 (. 7.2).

    122 123

  • 7.4. ( )

    - , (, , ). , , . 1897 . P = const 1899 . .

    , , - . = 16...20, 3040 , 600...800 , , ( ), - , ( ) .

    . , - , . 100110 . , - . -, , , . .

    , , , . (. 7.4, 7.5) 1 2, 2 3 q1, 3 4 4 1, q2.

    ,

    . - = v4 / v3 (- ). , - , = .

    . 7.4. . 7.5. P,v - T,s -

    t .

    .

    q1 = cp(T3 - T2) |q2|= cv(T4 - T1),

    .

    ( 2, 3, 4) :

    2 ,

    3 T3 = T2 . = T1k-1 . ,

    4 .

    T2, T3, T4 - ,

    (7.4)

    , , . ,

    124 125

  • , .

    , , , -

    k > 1.

    7.5. ( )

    (- , - , , - .). , , - , V = const P = const.

    1904 . .. - , - .

    . - , 300400 .

    123451 (. 7.6, 7.7) :

    1 2 ;2 3 ;3 4 ;4 5 ;5 1 .

    , - .

    .

    ( 2, 3, 4, 5) :

    2 ,

    3 , 4 , 5 . , , = v1 / v2 ; = P3

    / P2 ; = v4 / v3 ; = v5 / v4 .

    T2, T3, T4, T5 ,

    . (7.5)

    (7.5) , , , , , - , . , , ( ) -, , , . - . , = 1, , = 1 . 7.5 7.3 7.4.

    7.6. () -

    ,

    . 7.6. P, v -

    . 7.7. T, s -

    126 127

  • . , - .

    - , :

    ) ;

    ) - ;)

    , - .;

    ) ;) -

    ;) . -

    : , , , .

    .. 1897 . . , .

    : () , 650750 .

    , . . . - P = const.

    7.7.

    .7.8. 1, 2,

    3 4 ( -

    ). , 5. 9, , .

    . 7.8.

    P = const. , 6 , - 7 , - 8. -. 4050% - 2.

    . 7.9, 7.10.

    . 7.9. P = const P,v -

    . 7.10. - P = const

    T, s - 128 129

  • 12. , 23, , - . - 34. , , 1234 .

    1234 , . 41, q2.

    = P2 / P1 - = v3 / v1.

    .

    -, , , -

    q2 = cp (T3 - T1), , ,

    |q2| = cp (T4 - T1).

    .

    . 1 2 :

    . t1 = 20 oC.

    2-3 ,

    .

    3-4 ,

    .

    T2, T3 T4 ,

    (7.6)

    - k, .

    . (7.7)

    , - t.

    7.8.

    - . - , . P = const . 7.11.

    . 7.11.

    130 131

  • , 1 2, - 3, . , , - , -, . , , , .

    - P,v - T,s - . 7.12, 7.13.

    1 2, 2 5, , 5 3, - , - 3 4 , 4 6 , , , , 6 1, - .

    , - , , T4 T6 = T2, - , T2 T5 = T4, .

    , 5 3:

    q1 = cp (T3 - T5) = cp (T3 - T4) , 6-1:

    |q2| = cp (T6 - T1) = cp (T2 - T1) . q1 |q2|

    ,

    .

    ( 7.7):

    , , .

    . (7.8)

    P = const T1 - T4.

    . , , T7, T5, T8, , T6 (. 7.13). t .

    r , , , , T2 T5 = T4

    . (7.9)

    , r < 1, :

    . (7.10)

    -.

    7.9. .

    . 7.12. - P = const P,v -

    . 7.13. P = const

    T,s -

    132 133

  • . , , , - .

    . , - , .

    (), , .7.14. 1 - . (, , .) , , . - P1 T1.

    . 7.14. ,

    2. . - 3, .

    P2 T2. 4 -, , , , , , . .

    5, P1. - , .

    P,v - T,s - . 7.15, 7.16.

    q1 -- 4 1, 1 2, q2 2 3, 3 4. , , . - , , : 3 P2 P2 .

    , - , - , :

    .

    . - , , -

    . 7.15. P,v -

    . 7.16. T,s -

    134 135

  • - , 4 1 . 7.17. , , ; 1 2. , .

    , - . , , - . , , , - .

    . 7.17. T,s

    , - (. 7.18.), -, P1. P,v - (. 7.19) T,s - (. 7.20.) . , - , - 6 1 P1 = const. , , , .

    - , .

    -

    .

    , , - .

    , , , - .

    .

    7.10.

    , , , - , , -. P2 P1 , , . - , , , . , 1 30 165 .

    - , , - . 50- - . . . - , . 7.14, , 5 - , .

    T,s - . 7.17. P2 = const 3 . 7.17. P2 P1; T,s - - 3 5. 3 5 T,s - , , 3 5 (P1 = const) 5 4 . -136 137

  • , -:

    q1 = h1 - h5,

    |q1| = h2 - h3,( h

    . 7.19, 7.20). h5 - h3

    , , h1 - h2, , h3 h5, t -

    . (7.11)

    h1 ( P1 T1), h2 , ( P2 X2), h3 ( h T2, - P2).

    (7.11) h,s - - - ( ) P1 T1 P2.

    7.11.

    - - . (, , ) - . 7.21.

    . 7.21. -

    . 7.18.

    . 7.19. P,v -

    . 7.20.

    T,s -

    , - () 138 139

  • 1 T1 P1 - 2 ( ), 1 7 . 3 t8 ( 7 8). 4 ( ), - 8 9 P2 5. , - () 5-4-6-1-2-3-5 2-7-8-9-2. , , 7 2 , 2 7 .

    . 7.22 - T,s.

    . 7.22. T,s -

    - :

    , (7.12)

    h1 - h7 , - ; h8 - h9 , ; h1 - h3 , 5 4, 4 6, 6 1 ; h8 - h7 , 7 8.

    , - , . , .

    7.12. , ,

    , - . - .

    - , -. .7.23 T,s - .

    . 7.23.

    T,s -

    ; T,s - , . 7.24. , ( ).

    T,s - . 7.24 , :

    . (7.13)

    - -, ( ). - , , . - .

    140 141

  • . 7.24.

    T,s -

    7.13.

    3040% -, , . , , ( 1015 ) , .

    , (80100 ). , , , , , -. - , .

    .

    . .

    . 7.25 - , 1 - 2, 3, 4, , 5 6.

    . 7.25.

    . 7.26 - T,s. , , , 1-2-3-5-4-6-1, -3-2-b- , .

    . 7.26. - T,s -

    , , () (), - .

    142 143

  • 7

    7.1 -

    - . 7.2., , -, , - , : P1 = 0,1 ; t1 = 20 oC; =3,6; = 3,33; k = 1,4.

    . - .

    1.P1 = 0,1 ; t1 = 20 oC :

    .

    2. = v1 / v2;

    .

    -:

    ;

    t2 = T2 - 273 = 216 oC. :

    .

    3. ( 23)

    : .

    ,P3 = P2 . = 0,6 . 3,33 = 2 ;T3 = T2 . = 489 . 3,33 = 1628 ; t3 = 1355 oC.

    4. v4 = v1 = 0,84 3 / . :

    .

    - ( 4 1):

    .

    .

    .

    ,

    .

    l = q1 - q2 = 822 - 493 = 329 / .

    7.2 P = const (. 7.4)

    , , , , : P1 = 0,1 ; t1 = 20 oC; = 12,7; k = 1,4.

    . .

    :P1 = 0,1 = 0,1 . 106 t1 = 20 oC = 3,6 = 3,33k = 1,4cv = 20,93 / ( . ) = 29 / R = 287 / ( . )P, v2, T, l, t, q1, q2 - ?

    144 145

  • 1 .

    1.P1 = 0,1 ; t1 = 20 oC.

    :

    .

    2. = v1 / v2 = 12,7;

    .

    :

    ;

    t2 = T2 - 809 - 273 = 536 oC. :

    .

    3. ( 23)

    :

    ,

    v3 = v2 . = 0,661 . 2 = 0,1322 ;T3 = T2 . = 809 . 2 = 1618 ; t3 = 1345 oC.

    4.v4 = v1 = 0,84 3 / .

    :

    ,

    .

    - ( 4 1):

    ;

    t4 = 773 - 273 = 500 oC. :

    .

    :

    .

    .

    :l = q1 - q2 = 817 - 346 = 471 / .

    7.3

    (. 7.6) . : = 12,7; = 2 = 1,4.

    .

    (7.5):

    .

    :P1 = 0,1 = 0,1 . 106 t1 = 20 oC = 12,7k = 1,4cv = 20,93 / ( . )c p = 29,31 / ( . ) = 29 / R = 287 / ( . )P, v, T, l, t, q1, q2 - ?

    : = 12,7k = 1,4 = 2 = 1,4t - ?

    146 147

  • 7.4 -

    - P = const (. 7.9) , , , , : P1 = 100 ;

    t1 = 27 oC; t3 = 700 oC; = = 10P2P1

    ; k = 1,4.

    . - .

    1.

    ;

    2. ;

    = = 10P2P1

    ; P2 = P1 . =100 . 10 = 1 ;

    .

    3.T3 = t3 + 273 = 700 + 273 = 973 ;P3 = P2 = 1 ;

    .

    4.;

    . :

    .

    : .

    :l = q1 - |q2| = 398 - 206 = 192 / .

    .

    7.5

    (. 7.19, 7.20). : P1 = 2 ; t1 = 300 oC. - P2 = 0,004 .

    .

    7.11

    .

    :h1 = 3019 / ; h2 = 2036 / . h3 . 5 P2 = 0,004 = 0,04

    h3 = 12142 / . ,

    .

    7.6 ,

    : P1 = 11 ; t1 = 500 oC; P2 = 0,004 , - (. 7.22) P1 = 3 = t1 = 500 oC.

    - .

    -

    7.12:

    :P1 = 0,1 = 0,1 . 106 t1 = 27 oCt3 = 700 oC

    k = 1,4c p = 29,31 / ( . ) = 29 / R = 287 / ( . )P, v, T, l, t, q1, q2 - ?

    = = 10P2P1

    :P1 = 2 t1 = 300 oCP2 = 0,004 t - ?

    :P1 = 11 t1 = 500 oCP2 = 0,004

    = t1 = 500 oCP1 = 3

    - ?

    148 149

  • .

    - h,s - . (. 7.27):

    h1 = 3360 / ; h7 = 2996 / ; h8 = 3456 / ; h9 = 2176 / ; h3 = 121,42 / ; (. 5 ). , :

    . 7.27. 7.6

    .

    7

    7.7 -

    v = const , , , : P1 = 0,1 ; t1 = 100 oC; = 6; = 1,6; k = 1,4.

    . .: v1 = 1,07 3 / , v2 = 1,178 3 / ; T2 = 761 ; T3 =

    1217 ; T4 = 597 ; P3 = 1,96 ; P4 = 0,156 ; q1 = 329,7 / ; |q2| = 162 / ; l = 167 / ; t = 0,51.

    7.8 -

    P = const , , , : P1 = 100 ; t1 = 70 oC; = 12; = 1,67; k = 1,4.

    . .: v1 = 0,98 3 / , v2 = 0,082 3 / ; v3 = 0,14 3 / ;

    P2 = 3,24 ; P4 = 0,2 ; q1 = 627 / ; |q2| = 255 / ; l = 372 / ; t = 0,593.

    7.9

    P1 = 90 , - t1 = 67 oC. q1 = 1090 / . = 10.

    v = const, 4,5 .

    . .: qv / q1 = 0,675.

    7.10 -

    P = const , - , , , : P1 = 0,1 M; t1 = 17 oC; t3 = 600 oC; ; k = 1,4.

    . .: v1 = 0,831 3 / , v2 = 0,189 3 / ; v3 = 0,313 3 / ;

    v4 = 1,38 3 / ; t2 = 254 oC; P2 = P3 = 0,8 ; q1 = 350 / ; |q2| = 192,2 / ; l = / ; t = 0,451.

    7.11 , P1 = 6 M; t1 =

    450 oC P2 = 0,004 M.: t = 40,2 %.

    7.12 : P1 =

    9 M; t1 = 450 oC. P2 = 0,004 M. P1 = 2,4 M t1 = 440 oC.

    150 151

  • .: .

    7

    1. -.

    2. - ()?

    3. , , .4. , , .5. , ,

    .6. ()

    ?7. P = const,

    ?8. P = const

    , .9. ,

    .10. , .

    ?11. ,

    .12. .13. .

    ?

    2. 8. .

    - . - ().

    - .

    - . , , - , , , , .

    , , . , .

    . , () . ( ), -, .

    (-) . () . (, , ).

    . - ( ).

    (-). - , , , . - , , .

    152 153

  • - . . , , , . , , (. 8.1) - . - t n - :

    lim (t / n)n 0 = t / n = grad t.

    . 8.1.

    , , /.

    . , - , - - (. 8.2).

    , - , , , - . - , :

    , . . . , . - . , , - .

    , , - . / q.

    , - F, , , Q. /, .

    , F, Q. -, -:

    q = Q / F = Q / (F). (8.1)

    8.1. . ( )

    , , - . , - t , , z ,

    t = f (, , z, ) .

    . - . , - , (-), (). , . -, - . - : t = f ().154 155

  • = - grad t, (8.2) , /(.). (8.2) ,

    , grad t. (8.2) -

    .

    . 8.2.

    ( 8.2) - . - (. 10). -,

    = |q| / |l| . |grad t|, , /(.).

    , , , .

    , -. , , - . :

    = 0 . (1 + b . t), (8.3) 0 to, /(.);

    b , , 1/. [ = 0,0050,5 /(.)]

    . [ = 0,080,7 /(.)] -

    ( ). [ = 0,023 /(.)] . [ 0,2 /(.)] . [ = 20400 /(.)] - . .

    8.2.

    8.2.1. . - (.8.3), . - tc1 tc2. x. , - x.

    . 8.3.

    dx, . (8.2) :

    . ()

    q ,

    156 157

  • . ()

    , x = 0, t = tc1 = C, x = , t = tc2. (), :

    ()

    () - , :

    (8.4)

    , , 1 2 , - t .

    (8.4) . : q, , t, . , :

    ()

    / [/(2.)], / [2. /].

    () C q, - :

    (8.5)

    , . - . , , .

    8.2.2. . , , . , -, , , . , . - ,

    (. 8.4). 1 2 3. 1, 2, 3. , tc1 tc4. , - tc2 tc3.

    . 8.4.

    q . (8.4) :

    ()

    :

    ()

    158 159

  • - . (), :

    tc1 - tc4 = q (1 / 1 + 2 / 2 + 3 / 3). () () -

    : (8.6)

    n - :

    (8.7)

    (8.6) , , - (8.7).

    (8.6) (), tc2 tc3.

    (8.8)

    -, (. 8.4).

    - () . -, :

    ()

    ,

    (8.9)

    , .

    ,

    . , , , - . [ 0,025 / ( . )], - .

    8.3.

    8.3.1. . () l , r1 r2. . tc1 tc2, tc1 > tc2 (. 8.5) - . , , , , .

    . 8.5.

    r dr -, . , , :

    ()

    160 161

  • , : ()

    () :

    ()

    ( r = r1, t = tc1 r = r2, t = tc2) , :

    (8.10)

    , , - , l t = tc1 - tc2 d2 d1. (8.10) , tc2 < tc1, .

    , , l, F1 F2 . :

    (8.11)

    q1 , /;

    (8.12)

    . (8.13)

    , q1 q2. :

    q1 = d1 q1 = d2 q2 d1q1 = d2q2.

    (). Q C, :

    (8.14)

    , (. 8.5).

    d2 / d1 < 2 , = 0,5 (d2 - d1). - dm = 0,5 (d2 - d1). 1,5%.

    8.3.2. . . (. 8.6).

    , - - tc1 tc4. - , tc2 tc3.

    - . (8.11) :

    ()

    . 8.6.

    162 163

  • :

    ()

    . - (), :

    . ()

    :

    (8.15)

    - n- :

    (8.16)

    tc2 tc3 ():

    (8.17)

    (8.14) , (. 8.6).

    8

    8.1 -

    5 , 3 250 ,

    tc1 = 20 oC tc2 = - 30 oC. = 0,6 / ( . ).

    (8.4):

    ;

    Q = q . F = 120 . 15 = 1800 , F = l . h = 5 . 3 = 15 2.

    8.2 -

    n , 1 = 0,5 - , 2 = 0,05 . 1 = 60 / ( . ) 2 = 0,15 / ( . ).

    (8.9) :

    8.3 -

    1 = 250 . tc1 = 110 oC - tc3 = 25 oC.

    :l = 5 h = 3 = 250 = 0,25 tc1 = 20 oC tc2 = - 30 oC = 0,6 / ( . )Q - ?

    :1 = 0,5 = 0,5 . 10-3 2 = 0,05 = 0,05 . 10-3 1 = 60 / ( . )2 = 0,15 / ( . ) - ?

    164 165

  • - 1 = 0,7 / ( . ) - 2 = 0,0465 / ( . ).

    - , - 12 q = 110 / 2.

    8.4 -

    - d2 / d1 = 42 / 32 = 0,7 / ( . ). - tc2 = 580 oC tc1 = 450 oC.

    - q1, / .

    (8.11):

    8.5 d2 / d1 = 170

    / 160 -. 2 = 30 3 = 50 .

    : 1 = 50, 2 = 0,15 3 = 0,08 / ( . ). - tc1 = 300 oC - tc4 = 50 oC.

    - .

    (8.15):

    d3 = d2 + 22 = 170 + 2 . 30 = 230 ; d4 = d3 + 23 = 230 + 2 . 50 = 330 . (8.17) :

    :1 = 250 = 0,25 tc1 = 110 oCtc3 = 25 oC q = 110 / 21 = 0,7 / ( . )2 = 0,0465 / ( . )tc2, 2 - ?

    :d1 = 32 d2 = 42 = 0,7 / ( . )tc1 = 450 oC tc2 = 580 oCq1 - ?

    :d1 = 160 d2 = 170 2 = 30 3 = 50 1 = 50 / ( . )2 = 0,15 / ( . )3 = 0,08 / ( . )tc1 = 300 oCtc4 = 50 oC q1, tc2, tc3 - ?

    166 167

  • 8

    8.6 ,

    = 40 t = 20 , q = 145 / 2.

    : = 0,29 / ( . ).

    8.7 -

    , : 1 = 10 , 1 = 0,29 / ( . ), 2 = 60 , 2 = 0,14 / ( . ), 3 = 5 , 3 = 1,16 / ( . ).

    : = 0,16 / ( . ).

    8.8

    , (. 8.7).

    1 = 120 , 2 = 50 3 = 250 . : 1 = 0,93, 2 = 0,13 3 = 0,7 / ( . ).

    - 3, - , ?

    . 8.7. 8.8

    : 3 = 500 .

    8.9 d2 / d1 = 160 / 150 -

    = 100 . 1 = 50 / ( . ) 2 = 0,08 / ( . ). -

    tc1 = 400 oC tc3 = 50 oC (.8.8).

    1 .

    . 8.8. 8.9

    : q1 = 216 / , tc2 400 oC.

    8.10 (. 8.9)

    d2 = 800 d3 = 1300 - -.

    - tc3 , 1 2000 /, - tc2 200 . - tc1 = 425 , - 1 = 0,5 / ( . ); - 2 = 0,5 / ( . ).

    = 120 , tc3 = 59 oC.

    . 8.9. 8.10 168 169

  • 8

    1. . . .2. , -

    , .3. ,

    -, - ?4. ?5. . ,

    .6.

    ?7. , -

    ?8.

    ?9.

    ?10.

    ?11. -

    , ?12. -

    ?

    9.

    9.1. ( -)

    - . , , , ; . - , , -, .

    - - F tc t:

    Q = a . F |tc - t|. (9.1) ,

    Q ( ), - , |tc - t| -, .

    a -; /(2.). - . :

    (9.2)

    -: , , , (, , ) .

    . (1884 ), : , .

    - . -, (- ) , .

    -: , , . , . , .

    170 171

  • 9.2. .

    , , .

    . - ( , , .). , , .

    - , . , . , , .

    , . , . , , , (.9.1) :

    (9.3) 1 .

    . 9.1.

    ,

    - , , -, .

    . , , -, .

    , - , - , , , , , , . () .

    () , . .

    (Nu) - - . , Nu - ,

    Nu = a . l0 / , (9.4) , /(2.); l0

    , ; , /(.). , -

    . , , d . (9.4) l0 . , , ,

    l0 = d = 4F / S, F ; S -

    . (Re) :

    Re = w0 . l0 / v, (9.5) w0 () , / (

    m* = F, w0 = m* / (F). m* , /; F -

    , 2; , /3); v - , 2/.

    , 172 173

  • 2.103. Re > 104 . 2.103 104 , .

    (Pr) : Pr = v / , (9.6) , 2/. (9.6) -

    , . Pr . Pr : 0,67;

    0,72; 0,80. Pr -

    . Pr -

    0 130 ( Pr ). 130 Pr 1. Pr , -.

    () Re Pr: Pe = Re . Pr = w0 . l0 / . (9.7) (Gr) ,

    , . , Gr - :

    , (9.8) -

    , ( =1/273,15 -1); g , /2; t - , .

    , , . , . , tc, - , t.

    ( ) .

    t1

    t2 2, - t.. -

    t.. = 0,5 (t 1 + t 2). (9.9) t 1 t 2

    : (9.10)

    t i t , .

    , - . -, , ( ). , : l h d ( -). , , : Red,; Nul,; Nuh, ( Red,c; Nul,c; Nuh,c).

    9.3.

    - . Nu, - , Re, Pr, Gr. Nu , .

    , , . - .

    -

    Nu = C Rem Prn Grp (Pr / Prc)0,25. (9.11) C m, n, p

    -.

    (9.11) (w0, l0, v, c, cpt .)

    174 175

  • Nu : Re, Gr Pr.

    9.4. ()

    (9.11) - . , ,

    (9.12) w0, -

    t, l. Gr ,

    , .

    (Rel, 5.105)

    (9.14)

    (t - t). , (Pr / Prc)0,25 - .

    , Pr 0,25, Pr .

    Pr = 0,7 -:

    : (9.15)

    : (9.16)

    (9.13)(9.16) (tc - const).

    9.5.

    - :

    ) (Red, 104):

    (9.18) (9.17) (9.18)

    . - , -, , , .

    , - , , , , .

    R = 1 + 1,77 d / R, d ; R . ,

    R = Ra. , -

    . , . , .

    1 = a1 / a, . 9.1. , - l / d > 50 .

    9.1 1

    Red,ld

    1 . 104

    2 . 104

    5 . 104

    1 . 105

    1 . 106

    1,651,511,341,281,14

    1,501,401,271,221,11

    1,341,271,181,151,08

    1,231,181,131,101,05

    1,131,101,081,061,03

    1,071,051,041,031,02

    1,231,181,131,101,05

    1,131,101,081,061,03

    1 2 5 10 20 30 40 50

    176 177

  • 9.6.

    . . (. 9.2) .

    . 9.2.

    - ( ), = 00. = 1000, - .

    - - (9.11) Gr, .

    m n . , :

    (Red, 103) (9.20)

    : (Red, 103)

    (9.22)

    (9.19)(9.22) -. , , - .

    (9.19)(9.22) . (, .) .

    , , , , . . ( , .)

    . , , - , - , .

    - (. 9.3).

    S1 S2 , S1 / d S2 / d .

    . 9.3. () ()

    . - (Red,

  • , , , Red, > 105...2 . 105 - , .

    , - : , .

    (Re = 103...105), , . - , - . , -, , .

    , ( ), , . , , .

    ( - ) 3 1, 1 = 0,6 2 = 0,7; - 1 = 0,6 2 = 0,9.

    1 2 . , , , 1 = 2 = 3 = ... = n. - - :

    ) : (Red, 103)

    (9.24) ) : (Red, 103)

    (9.26)

    : ) : (Red, 10)

    (9.28) ) : (Red, 10)

    (9.30)

    (9.23)(9.30) , - . - . . 9.2.

    9.2

    , n , :

    F1,F2, F3...,Fn , ; 1,2, 3...,n - .

    9.7. ()

    ( ) ( ) . - , , - .

    , o

    90

    1,00

    80

    1,00

    70

    0,98

    60

    0,94

    50

    0,88

    40

    0,78

    30

    0,67

    20

    0,52

    10

    0,42

    180 181

  • - (, -).

    :

    ) - 103 < Grd, . Pr < 108

    (9.31)

    ) , 103 < Grd, . Pr < 109

    (9.32)

    ) , , Grd, . Pr < 109

    (9.33)

    (9.31) l0 = d, (9.32) (9.33) ( ) l0 = h. ( -) t.

    9.8.

    : . , - . , , - , . , , , .

    t, t - ts,

    , . , , , .

    . - , , - , . - .

    - 0,14

    a = 4,44 q0,7 p0,15; (9.34) a = 109 t2,33 p0,5, (9.35)

    a , /(2.); q , /2; , ; . , .

    9.9.

    : . . - : , , , - , , , - . 1520 , . , , , , , , , - .

    , - , , .

    (9.1). , - q = Q / F, - :

    q = (t - tc).182 183

  • -

    (9.36)

    (), (9.37)

    t = t - tc , ; h - , ; A , ( A . 9.3); d , , ; t , (- t . 9.4).

    9.3 A

    9.4 t

    9

    9.1 -

    , d1 = 1,5 , w1 = 4 / . - d2 = 0,15 .

    w2 - , ?

    -

    , : Re1 = Re2 w1l01 / v1 = w2l02 / v2.

    l01 = d1 l02 = d2. , v1 = v2 ( - ), w1d1 = w2d2, :

    w2 = w1d1 / d2 = 4 . 1,5 / 0,15 = 40 /. -

    v1 v2, :

    w2 = w1d1v2 / d2v1 = 40 v2 / v1 /.

    9.2 b = 1 l = 1,2

    w0 = 8 / . a

    Q, tc = 60 oC t = 20 oC.

    , -

    :

    v = 15,06 . 10-6 2 / (. .6 ). Re, > 5 . 105,

    . (9.16):

    :

    = 0,0259 / ( . ) (. .6 ). :Q = . F . t = . F . l (tc - t) = 30,6 . 1 . 1,2 . (60 - 20) = 1470

    = 1,47 .

    ts, oCp, A . 10-3

    1000,10112,2

    1200,19912,7