엔탈피-엔트로피 차트

Enthalpy–entropy chart
물과 증기에 대한 몰리어 엔탈피-엔트로피 다이어그램. 건조분수, x는 습한 지역의 기체수 질량에 의한 분수를 제공하며, 나머지는 액체 방울이다.

H–S 관리도 또는 몰리어 다이어그램으로도 알려진 엔탈피-엔트로피 차트는 열역학 시스템의 엔탈피를 설명하면서 엔트로피에 대한 총 열을 나타낸다.[1][2] 일반적인 차트는 0.01~1000bar의 압력 범위와 섭씨 800도까지의 온도를 포함한다.[3] It shows enthalpy in terms of internal energy , pressure and volume using the relationship (or, in terms of specific enthalpy, specific entropy and specific volume, ).

역사

이 도표는 1904년에 리차드 몰리어(Richard Mollier)가 엔트로피 S에 대한 총 열 H를[4] 도표로 작성하였다.[5][1]

1923년 로스앤젤레스에서 열린 열역학 회의에서 그를 기리기 위해 엔탈피를 축 중 하나로 사용하는 열역학 도표를 "몰리어 도표"로 명명하기로 결정했다.[6]

세부 사항

몰리어 다이어그램(차트), I-P 단위
도표(차트), 미국 단위

도표에는 일정한 압력, 일정한 온도, 부피의 선들이 표시되므로 2상 영역에서는 일정한 압력과 온도의 선들이 일치한다.[7] 따라서 도표상의 좌표는 엔트로피와 열을 나타낸다.[8]

증기 주기에 대한 공정에서 수행된 작업은 h의 길이로 표현되므로 직접 측정할 수 있는 반면, T-s 다이어그램에서는 열역학적 특성 사이의 열역학적 관계를 사용하여 계산해야 한다.[1]

이소바르 과정에서는 압력이 일정하게 유지되므로 열 상호작용은 엔탈피의 변화다.[2]

이센탈피 과정에서 엔탈피는 일정하다.[2] 다이어그램의 수평선은 등골공정을 나타낸다.

h-s 관리도에서 수직선은 등방성 공정을 나타낸다. Rankine 사이클의 공정 3-4는 증기 터빈이 이상적인 프로세스라고 할 때 등방성이 된다. 따라서 터빈 내 팽창 프로세스는 공정이 이상적이라고 간주될 때(엔탈피, 엔트로피 등을 계산할 때 일반적으로 해당) h–s 관리도를 사용하여 쉽게 계산할 수 있다. 나중에 이상적인 값으로부터의 편차를 계산할 수 있으며, 이러한 편차는 사용되는 증기터빈의 등방성 효율을 고려하여 계산할 수 있다.)

일정한 건조분수(x)의 선은 습한 부위에 그려지고 일정한 온도의 선은 과열된 부위에 그려진다.[3] X는 습한 부위에 있는 기체 물질의 분율(질량 기준)을 제공하며, 나머지는 콜로이드성 액체 방울이다. 중선 위로는 온도가 비등점 이상이고, 건성(과열) 물질은 기체만 있다.

일반적으로 그러한 차트는 특정 부피의 값을 나타내지 않으며, 화력발전소의 응축기에서 경험하는 압력의 포화수 엔탈피도 표시하지 않는다.[3] 따라서 이 차트는 증기 주기의 팽창 프로세스의 엔탈피 변화에만 유용하다.[3]

응용 프로그램 및 사용

그것은 곡물-공기-수분계 시스템을 나타내기 위해 기형과 같은 실제적인 용도에 사용될 수 있다.[9]

몰리어 다이어그램의 기본 속성 데이터는 정신 측정 차트와 동일하다. 처음 점검할 때는 차트 간 유사성이 거의 없어 보일 수 있지만 사용자가 차트를 90도 회전시켜 거울로 보면 유사성이 뚜렷하다. 몰리어 다이어그램 좌표는 엔탈피 h 및 습도비 x이다. 엔탈피 좌표는 치우쳐 있고, 상수 엔탈피 선은 평행하고 일정한 간격을 두고 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c R. K. Rajput (2009), Engineering Thermodynamics, Infinity Science Series / Engineering series (3 ed.), Jones & Bartlett Learning, p. 77, ISBN 978-1-934015-14-8, retrieved 2010-06-25
  2. ^ a b c Y. V. C. Rao (2004), An Introduction to Thermodynamics, Universities Press, p. 70, ISBN 978-81-7371-461-0, retrieved 2010-06-25
  3. ^ a b c d T. D. Eastop, A. Mcconkey (15 Mar 1993), Applied Thermodynamics for Engineering Technologists (5 ed.), Longman, ISBN 978-0-582-09193-1
  4. ^ "총열"은 1904년 이후에만 만들어진 용어인 "enthalpy"와 동등하게 사용되며, 1920년대 c.로부터 더 광범위하게 사용된다.
  5. ^ Mollier, R. (20 February 1904). "Neue Diagramme zur technischen Wärmelehre" [New charts for engineering thermodynamics]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (in German). 48 (8): 271–275.
  6. ^ 참조:
    • Mollier, R. (8 September 1923). "Ein neues Diagramm für Dampfluftgemische" [A new diagram for water vapor-air mixtures]. Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (in German). 67: 869–872.
    • 영어 번역:
  7. ^ Y. V. C. Rao (2001), Thermodynamics, Universities Press, p. 113, ISBN 978-81-7371-388-0, retrieved 2010-06-25
  8. ^ Robert C. H. Heck (2008), The Steam Engine and Turbine – A Text Book for Engineering Colleges, Read Books, ISBN 978-1-4437-3134-8, retrieved 2010-06-25
  9. ^ Dennis Edward Briggs (1998), Malts and Malting, Springer, p. 499, ISBN 978-0-412-29800-4, retrieved 2010-06-25