Какова энтальпия воды и водяного пара?

Энтальпия воды или водяного пара, h, представляет собой энергию, содержащуюся в 1 кг воды или 1 кг водяного пара при заданном давлении и температуре, т. е. сумму внутренней энергии u воды или водяного пара и потенциальной энергии давления pv (h = u pv). Энтальпию воды или водяного пара можно считать равной абсолютному давлению 1 кг воды 0,1 МПа при температуре 0 ℃, нагретой до давления воды или водяного пара и температуры поглощенного тепла. Единица энтальпии — «Дж/кг».

1) Энтальпия ненасыщенной воды

1 кг воды при абсолютном давлении 0,1 МПа и температуре 0 ℃ поглощает тепло при нагревании до давления и температуры ненасыщенной воды.

2) Энтальпия насыщенной воды

1 кг воды, находящейся под абсолютным давлением 0,1 МПа и температурой 0 ℃, нагревается до давления насыщенной воды, соответствующего температуре насыщения, поглощает тепло.

Температура насыщения увеличивается с ростом давления, поэтому энтальпия насыщенной воды также увеличивается с ростом давления.

Например: при абсолютном давлении 3,92 МПа энтальпия насыщенной воды составляет 1081,9x103 Дж/кг; при абсолютном давлении 9,81 МПа энтальпия насыщенной воды составляет 1399,3x103 Дж/кг.

3) Энтальпия насыщенного водяного пара

Существует два вида энтальпии сухого насыщенного водяного пара и влажного насыщенного водяного пара. Энтальпия сухого насыщенного водяного пара равна энтальпии насыщенной воды плюс скрытая теплота испарения воды; энтальпия влажного насыщенного водяного пара равна 1 кг влажного насыщенного пара, доля насыщенной воды, умноженная на энтальпию насыщенной воды, умноженная на долю сухого насыщенного пара, умноженная на энтальпию сухого насыщенного пара и.

Например, при абсолютном давлении 9,81 МПа энтальпия насыщенной воды равна 1399,3x103 Дж/кг; скрытая теплота парообразования равна 1328x103 Дж/кг. Следовательно, энтальпия сухого насыщенного водяного пара равна: 1399,3x103 1328x103 = 2727,3x103 Дж/кг.

Например: абсолютное давление влажного насыщенного водяного пара 9,81 МПа, доля насыщенной воды 0,2 (т.е. влажность 20), доля сухого насыщенного водяного пара 0,8 (т.е. сухость 80), тогда энтальпия этого влажного насыщенного водяного пара равна 1399,3x103x0,2 10 2727,3x103x0,8 = 2461,7x103 Дж/кг.

4) Энтальпия перегретого водяного пара

Равна энтальпии сухого насыщенного водяного пара при данном давлении и сумме перегретого тепла.

Например: абсолютное давление 9,81 МПа, температура 540 ℃ перегретого водяного пара, энтальпия сухого насыщенного водяного пара 2727,3x103 Дж/кг, теплота перегрева 750,4x103 Дж/кг.

Энтальпия перегретого водяного пара равна 750,4x103 2727,3x103 = 3477,7x103 Дж/кг.