２６章：湿り水蒸気の内部エネルギ、エンタルピおよびエントロピ

    作成2012.07.19(2012.07.24修正）

  1. 内部エネルギ
    　湿り水蒸気の乾き度をxとした場合

    （26.1）式が湿り水蒸気の乾き度をxとした場合の内部エネルギを与えます。


  2. エンタルピ

    （26.2）式が湿り水蒸気の乾き度をxとした場合のエンタルピを与えます。


  3. エントロピ

    （26.3）式が湿り水蒸気の乾き度をxとした場合のエントロピを与えます。


  4. 例題26-1
    　0℃の水から圧力10ata(kp/cm2)一定として、640kcal/kｇの熱を費やして得られた水蒸気の状態を求めよ。

    解答：表25-1　内部エネルギu’’、生成熱r、エントロピs’’計算結果から補間演算を行い表26-1を計算します。

    表26-1　圧力10ata(kp/cm2)の飽和蒸気表
    沸点 圧力 比容積 比容積 エンタルピ エンタルピ 熱量 内部エネルギ 平均比熱 比熱 エントロピ 総熱量 内部エネルギ 蒸発熱 エントロピ
    摂氏 絶対圧 液体 気体 液体 気体 液体 液体 液体 液体 液体 気体 気体 気体 気体
    t p ｖ’ ｖ’’ ｉ’ ｉ’’ q’ u’ c’m c’ ｓ’ λ’’ u’’ r=i''-i' ｓ’’
    ℃ kp/cm2 m3/kg m3/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg・deg kcal/kg・deg kcal/kg・deg kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg・deg
    175 9.101000 0.0011210 0.217 176.90 662.10 176.66 176.66 1.0095 1.035 0.4991 661.86 615.93 485.20 1.5821
    179.0 10.000000 0.0011262 0.198 181.14 662.98 180.88 180.88 1.0105 1.050 0.5084 662.72 616.60 481.84 1.5744
    180 10.225000 0.0011275 0.194 182.20 663.20 181.93 181.93 1.0107 1.054 0.5107 662.93 616.77 481.00 1.5725

    　表26-1においてi’’＝663 kcal/kｇであり、 640kcal/kｇより大きいため、湿り水蒸気であることがわかり ます。 （26.2）式を変形すると

    となり、乾き度ｘ＝0.95の湿り水蒸気ということになります。
    　温度は179℃であり、比容積は（23.1）式から

    となります。


  5. 例題26-2
    　85リットルの容器の中に0.1kgの水と0.7kgの乾燥水蒸気がはいっている。この中の圧力を求めよ。

    　比容積は容積を総質量で割って求めます。

    また乾き度ｘは

    です。また水の比容積は約v’＝0.001(m3/kg）です。

    （23.1）式を変形すると

    表25-1　内部エネルギu’’、生成熱r、エントロピs’’計算結果から補間演算を行い表26-2を計算します。

    表26-2　比容積v’’＝0.1213(m3/kg)の飽和蒸気表
    沸点 圧力 比容積 比容積 エンタルピ エンタルピ 熱量 内部エネルギ 平均比熱 比熱 エントロピ 総熱量 内部エネルギ 蒸発熱 エントロピ
    摂氏 絶対圧 液体 気体 液体 気体 液体 液体 液体 液体 液体 気体 気体 気体 気体
    t p ｖ’ ｖ’’ ｉ’ ｉ’’ q’ u’ c’m c’ ｓ’ λ’’ u’’ r=i''-i' ｓ’’
    ℃ kp/cm2 m3/kg m3/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg・deg kcal/kg・deg kcal/kg・deg kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/kg・deg
    200 15.857 0.0011565 0.1273 203.50 667.00 203.07 203.07 1.0154 1.071 0.5563 666.57 619.73 463.50 1.5362
    202.5 16.707 0.0011604 0.1213 206.16 667.34 205.70 205.70 1.0160 1.071 0.5618 666.89 620.01 461.19 1.5318
    205 17.585 0.0011645 0.1151 208.90 667.70 208.42 208.42 1.0167 1.071 0.5675 667.22 620.30 458.80 1.5273

    　表26-2から温度202.5℃、圧力16.7kp/cm2であることがわかります。比容積と乾き度が決定すると温度、圧力等 は計算で求まることがわかります。








２７章：湿り蒸気のＴｓ線図に行く。

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