Ббк 36. 82 я 73 а 89 Қазақстан Республикасы Білім жəне ғылым министрлігінің «Оқулық»

 

32

 

Температура 100

о

С  болғанда 1 м

3

  ауада 597,7 г  су  болуы 

мүмкін,  бірақ  ауа  тұнық  болады  жəне  ондағы  ылғалдық  көзге 

көрінбейді. 

Көрсетілген ауаның қасиеті – кептіру кезінде температураны 

жоғарылатудың  маңыздылығын  көрсетеді.  Кептіргіш  құрыл- 

ғылардан қыздырылған буды шығару үлкен күшті қажет етпейді, 

яғни  бұл  тəсілді  пайдалана  отырып,  астықты  кептіру  кезінде 

ауқымы  шағын,  желдеткіші  кіші,  сыртқы  өлшемдері  кіші  жəне 

электр  күшін  аз  мөлшерде  қамтамасыз  ететін  кептіргіштер 

пайдалануға мүмкіндік береді. 

Ауаның  ылғалдылық  мөлшері.  Кептіру  үдерісі  кезінде  будың 

мөлшері мен көлемі, сонымен қатар ауа көлемі өзгеріп отырады. 

Есептеуде  қолданылатын  абсолюттік  жəне  салыстырмалы 

ылғалдылықты  пайдалану  қолайсыз.  Сондықтан  кептіру  кезінде 

өзгермейтін  бірдей  көлем  ішіндегі 

а

к

б

m

m

.

қатынасты  немесе 

олардың  тығыздық  қатынастарын  алуға  болады.  Бұл  қатынас 

ауадағы ылғалдың мөлшерін көрсетеді (г/кг).  

'

а

.

к

'

б

а

.

к

б

Р

1000

m

m

1000

d







                             

 (19) 

Сонымен ылғалдық мөлшері, осы ылғал ауа көлеміндегі 1 кг 

құрғақ ауа бөлігіне, қанша грамм ылғал келетінін  белгілейді.  

Енді идеалды газға екі теңдеу жазамыз:бірі – буға, ал екіншісі 

құрғақ ауаға жəне оларды тығыздығына байланысты шешеміз. 

;

Т

R

;

Т

R

м

а

.

к

а

.

к

а

.

к

м

б

б

б

























                         (20) 

Осы  қатынастарды  жоғарғы  теңдеуге  қойып,  мына  теңдеуді 

аламыз: 

;

1000

d

а

.

к

б

а

.

к

б













                                 (21) 

 

33

 

Су буының молярлық массасы М

б

 =18,016, ал құрғақ ауаның 

М

б

 =28,96 г/моль  екенін  ескеріп  жəне (19) теңдеуге  сүйеніп, 

Р

қ.а

=В-Р

б

 арқылы 

.

622

б

б

Р

В

Р

d







                                  (22) 

Булы ауа қысымы Р

б

=



Р

қ

: сонда: 

.

622

к

к

Р

В

Р

d











                                 (23) 

Ылғал ауаның өзіндік көлемін: 

б

а

к

а

к

m

m

m





.

.

0





                                   (24) 

теңдеумен анықтауға болады. 

Бұл  теңдеудің  алымы  мен  бөлімін  m

қ.а

 – бөлеміз  жəне (10) 

теңдеудегі қатынасын ескеріп, жаңа есептеу теңдеуін шығарамыз: 

;

d

001

,

0

1

0









                                   (25) 

Ауаның  салыстырмалы  ылғалдығы  психрометр  аспабымен 

анықталады.  Оның  ылғалдығы  жəне  құрғақ  термометрі  болады. 

Осылардың  көрсетуі  арқылы  белгілі  кестелермен  немесе 

диаграммаға 

пайдаланып, 

салыстырмалы 

ылғалдылықтың 

шамасын белгілейді. 

 

2.6.  Ылғал ауа энтальпиясы 

 

Энтальпия – бұл  ішкі  энергиясы  бірқалыпты  жəне  көлеміне 

қысымы  сəйкес  ылғал  ауа  жағдайының  жылулық  функциясы. 

Бұның  əртүрлілігі  изобариялық  үдерістегі  ауадан  алынатын 

немесе қосылатын жылу көлемімен ерекшеленеді.  

 

34

 

Ылғал  ауа  энтальпиясын  J (1 кг  құрғақ  ауадағы  кДж) 1 кг 

құрғақ  ауа  J

қ.а

  жəне  ылғал  будың  энтальпиясы  d  жиынтығын 

айтады, яғни: 

,

i

1000

d

J

J

б

а

.

к





                                     (26) 

мұндағы:  i

б

-  қыздырылған  будан  алынған  энтальпия, 1 кг 

будағы кДж. 

Құрғақ  ауа  энтальпиясын  J

қ.а

жəне  қыздырылған  будың 

энтальпиясын  i

б

  дəлірек  термодинамикалық  кестемен  анықтауға 

болады, демек есептеу барысында –Л.К.Рамизин тəсілін қолдану 

жуықтау болып табылады. 





1000

d

t

c

r

t

с

J

а

.

ы

o

а

.

к







                           

(27) 

мұндағы: с

қ.а

–құрғақ ауаның 0-ден t, кДж (кг

К) дейінгі ортақ 

шамасы;  t-  ауаның  температурасы, 

о

С;  r

о

 – будың  қалыптасу 

жылуы  0

о

С-да  кДж/кг;  с

ы.а

–  ылғал  ауаның 0-ден  t,  кДж  (кг

К) 

дейінгі ортақ шамасы. 

Тəжірибелік  есептеу  кезінде  Л.К.Рамизин  теңдеуі  келесі 

түрде болады: 





.

1000

88

,

1

2500

01

,

1

d

t

t

J







                      

 (28) 

Ауа  қысымы  атмосфералық  қысымға  жақын  болған  кезде, 

температура -50-ден +150

о

С  жəне  ылғалдық 50%-дан  көп  емес 

болған жағдайда (28) теңдеу (26) теңдеуден айырмашылығы көп 

болмайды  жəне  ауытқуы 0,5

  шамасында  болады.  Ауа 

температурасы 150-200

о

С 

аралығында (28) теңдеуде 

 

35

 

коэффициент 1,01 емес 1,02 болу керек, ал 200-300

о

С аралығында 

– 1,034 жəне 300-400

о

С аралығында – 1,056 болады. 

Есептеу  неғұрлым  дəлірек  болуы  үшін,  мысалға  астық 

кептіргішті  сынау  кезінде  температура  мен  ауа  ылғалдығына 

байланысты – ылғал  ауа  энтальпиясын  J - d кестесін  қолданып 

анықтауға болады. 

 

2.7.  Ылғал ауаның J – d диаграммасы  

 

Ылғал  ауаға  байланысты  есептеу  үдерістерінде  J – d 

диаграммасы кең таралған. Бұл үдерістерде ылғал мен жылудың 

тепе-теңдігін  кесте  түрде  қарастырады,  ылғал  мен  жылудың 

шығынын салыстыруға мүмкіндік береді, сонымен қатар кептіру 

кезінде ылғал ауаның көлемі мен жағдайын анықтау жеңіл. 

Диаграмманың  жұмыс  кеңістігі  қолайлы  болуы  үшін  оны 

координаттар жүйесінде құру қажет (3-сурет), көбінесе, бұрышы 

135

о

  аралығында  қарастырылады.  Абсисса  осінде  ылғалдылық  d 

орналасады,  ал  ординат  осінде  ылғал  ауа  энтальпиясы  J 

орналасады.  Координат  торы  оське  паралельді  орналасады. 

Бірқалыпты  ылғал  торы  d=const  диаграмада  тігінен  орналасады, 

ал  энтальпия  сызығы  J=const 45

о

  бұрышпен  иілген  тік 

сызықтармен орналасады.  

Жұмыс  алаңы  диаграмманың  жоғары  жағында  орналасады. 

Сондықтан  оның  төменгі  бөлігін  көлденең  сызықпен  бөліп 

тастайды.  Төменгі  сызықты  теріс  көрсеткіштерді  анықтау  үшін 

пайдаланады (дəндерді кептіру кезінде –10 –15

о

С). 

 

36

 

 

3-сурет. J – d диаграммасының координат торы 

 

Егер координаттар торына бірқалыпты ылғалдылық сызығын 

жүргізсек 



=100

,  онда  ол  J – d диограммасын  екі  бөлікке 

бөледі:  жоғарғы  бөлігіндегі  сызық  ауаның  ылғалмен  толған 

көрсеткіші жəне төменгі сызығы тұман немесе ылғалдығы артқан 

бөлік болады. 



=100

 сызығын ауаның ылғал бумен толған деп 

атайды.  Абсолюттік  құрғақ  ауада  ылғал  болмайды,  демек 



=0 

болады  жəне  ординат  осі  (d=0)  сəйкес  келеді.  Астықты  кептіру 

үшін  қажетті  салыстырмалы  ауадан 



=0...100

  аралығында 

болады.  Тұманды  бөлікте  жоғарыдағы  теңдеулерді  қолдануға 

болмайды. 

J – d диаграммасына (4-суретте) бірқалыпты салыстырмалы 

ылғалдылық 



=const,  бірқалыпты  температура  t=const  жəне 

ауадағы будың белгілі мөлшері p

п

=f(d) сызықтары салынады. Бұл 

 

37

 

сызықтарды  тұрғызу  үшін (16), (17) жəне (28) теңдеулері 

қолданылады.  

(28) теңдеуден келесіні аламыз: 

.

d

622

Вd

р

б





                                 

 (29) 

ал (23) теңдеуден келесіні аламыз 

 





.

622 d

p

Вd

н







                                (30) 

Тұрақты  салыстырмалы  ылғалдылық  сызығын  тұрғызу  үшін 

алдымен,  қандайда  бір  белгіні  аламыз,  мысалы,



=0,5 (50

). Əрі 

қарай  температураны  t

н

  анықтаймыз  (бұл  жерде  i=1, 2, 3 жəне 

т.б.),  бұлардың  əрқайсысына  ылғал  будың  термодинамикалық 

кестеден  будың  қысымын  p

н

i

жəне (17) теңдеу  көмегімен 

ылғалдың  d

i

,  сəйкестігін  анықтаймыз.  Осыдан  кейін  əр 

көрсеткіштерге p

н

i

 жəне d

i

 энтальпияны – J

i

 есептейміз. p

н

i

 жəне d

i 

көрсеткіштері  J – d диограммасының  координаттар  торына 

саламыз жəне нүктелерді қисық сызықпен белгілейміз.(4-суретте)  

Тұрақты  температураның  t=const  сызығын  да  жоғарыдағыға 

сəйкес тұрғызады. Берілген тұрақты температурада (t=const) (21) 

теңдеу келесі түрде y=a+bx, бұл жерге өзгермелі түрде келесілер 

d≡x  жəне  J≡yболады.  Сондықтан  изотермияны  есептеу  үшін 

энтальпияны  анықтаған  жеткілікті  болады,  мысалы:  d=0  немесе 

ылғалдықтың басқа да түрлерінде. 

(21) 

теңдеуде 

көрсетілгендей 

сызықтың 

бұрыштық 

коэффициенті  b=(2500+1,88  t) 10

-3

  құрайды  жəне  температура 

көтерілген  сайын  бұл  да  жоғарылайды,  сондықтан  изотерманың 

бұрышы  да  өседі.  Осыған  орай  J – d диаграммасында  d=const 

жəне  J=const  сызықтары  ғана  өзара  паралельді  болады.  t=const 

 

38

 

сызығы  басында  өзара  паралельді  болып  температура 

жоғарылаған сайын өзгерістер болып отырады. 

 

4-сурет. Ылғал ауаның I-dдиаграммасы 

 

Ауаның  температурасы  судың  қайнау  температурасынан 

жоғары  болған  жағдайда  ылғалдықты (14) теңдеу  көмегімен 

анықтайды,  бұл  жерде  р

п

=

В.  Бұл  жағдайда (16) теңдеуі  келесі 

түрде болады: 

 

.

1

622

622

















B

B

B

d

                        

 (31)  

Яғни,  ауадағы  ылғалдылықтың  құрамы  температураға 

байланысты  емес  жəне  берілген 



1

  тұрақты  болады:  d

1

=const. 

Осыған  орай  t=t

н

  болғанда 

=const  сызығы  қисаяды,  ал  t=t

н

 

 

39

 

болғанда  (берілген  жағдай  р

п.м

  болғанда)  тігінен  орналасқан 

сызықтар  болады.  Егер,  осыған  қарамастан  есептеулерде (31) 

теңдеуін  қолдансақ,  онда  d=const  сызығында  ауытқулар  болады 

(5-сурет). 

 

жүктеу/скачать 9,2 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: