Изобарный потенциал

(степень реактивности больше нуля). В этом случае, если не учитывать потери (т. е. при изоэнтропном расширении), для определения теоретической относительной скорости w2t рабочего тела при выходе из лопаток служит формула

Подставляя сюда значение ср из формулы (15) и учитывая уравнение (8), будем иметь при изоэнтропном расширении идеального газа

при изоэнтропном расширении; ев и е*—эк-сергия газа в начале и конце расширения;

Величина v2t представляет собой удельный объем парового потока в сечении выхода из рабочего колеса при изоэнтропном расширении. Из рис. 5.1 видно, что значение vzt определяется на пересечении изоэнтропы C^D^y и изобары р.2, следовательно, «сечение выхода» является тем сечением, в котором достигается давление pz. Поэтому выражение для расхода тр естественно преобразовать тем же путем, что и в случае сопловой решетки

где vlt — удельный объем на выходе из сопловой решетки при изоэнтропном расширении.

в турбину; io?6 — энтальпия пара в отборе при изоэнтропном расширении; Но; — внутренний относительный к.п.д данного отсека турбины; >ц3!Л — электромеханический к.п.д. агрегата; ?отб— действительная энтальпия пара в отборе с учетом г0;,

стопорным клапаном турбины; /"'э — энтальпия отработавшего в турбине пара при изоэнтропном расширении от давления р0 и t0 до давления рк в конденсаторе паровой турбины; tK и iп в — энтальпия конденсата после конденсатора и энтальпий питательной воды на входе в парогенератор; а,- = Dj/Dr — доля /-го регенеративного отбора пара из промежуточного отсека турбины, идущего на регенеративный подогрев воды; Dj и DT — расход пара /-го отбора и общий расход пара на турбину; t/j — коэффициент недовыработки мощности паром отбора, т. е. доля перепада, не сработанного в паровой турбине из-за забора на регенерацию: yj— ^^j^-;

По рис. 6-6 для идеального ГТД при изоэнтропном расширении газа в турбине

где D, = F\C\tlvu — теоретический расход; здесь F] —площадь выходного сечения; и1(—удельный объем на выходе при изоэнтропном расширении;

его изоэнтропном расширении, м /кг; #0 — располагаемый теплоперепад турбины, Дж/кг.

где D! = F]Cir/U]( — теоретический расход; здесь F] — площадь выходного сечения; и)( — удельный объем на выходе при изоэнтропном расширении; 3) углы выхода потока на решетки щ, Р2-В настоящее время основным методом оценки аэродинамических характеристик и выбора профилей является использование атласов и нормалей, в которых собраны и обобщены экспериментальные данные по большому числу разнообразных профилей. Так, в [12] приведены характеристики более чем 60 типов профилей, которые можно разбить на группы (табл. 3.9).

где ц, — химический (парциальный мольный изобарный потенциал); z — валентность иона; F — число Фарадея; Ф — электрический потенциал системы; ц,0 — химический потенциал вещества в стандартном состоя-

G — изобарный потенциал, модуль сдвига Я — высота h — линейный размер / — поток вещества, момент инерции /к— катодный ток гпп-—ток полной пассивации kK—константа скорости катодной реакции K-1SCC—коэффициент интенсивности напряжений

Причиной химической коррозии металлов является их термодинамическая неустойчивость в различных средах. Термодинамически стабильными в условиях на поверхности и в верхних слоях земной коры для большинства металлических элементов являются окисленные состояния — оксиды, сульфиды и другие соединения. Только оксиды золота и серебра (Аи2Оз, AgO, Ag20s) термодинамически нестабильны в стандартных условиях. Показателем термодинамической стабильности является изобарный потенциал G. Любой самопроизвольный химический процесс возможен лишь в том случае, если происходит уменьшение свободной энергии (изобарного потенциала).

Термодинамический потенциал при постоянном давлении (изобарный потенциал) — Ф = и — Ts -(- Apv — F + -\- Apv = i — Ts — при независимых переменных Т и р служит характеристической функцией:

Изобарный потенциал 55

Самопроизвольный процесс стремления изобарно-изотерми-ческой системы к равновесию необратим и сопровождается уменьшением изобарного потенциала, т. е. dG < 0. При достижении системой состояния термодинамического равновесия изобарный потенциал получает минимальное значение для определённых р и Т. Достаточным условием минимума функции G = G(p, Т) является условие: dG = 0 и d2G>0.

Изобарный потенциал G является экстенсивной величиной. Удельный изобарный потенциал называют химическим потенциалом и обозначают ц.

Изобарный потенциал системы связан с химическими потенциалами фаз формулой

В интенсивно перемешиваемой электромагнитными силами ванне металла при науглероживании заметный градиент концентраций компонентов существует только в областях, непосредственно примыкающих к поверхности раздела науглероживатель — металл. Сера является поверхностно-активным элементом и сильно снижает поверхностное натяжение жидкого железа. Поэтому повышение содержания серы в поверхностном слое расплава является самопроизвольно протекающим процессом, уменьшающим общий изобарный потенциал системы. Положительная адсорбция серы жидкой сталью зависит, таким образом, от состава расплава, свойств науглеро-живателя и присутствия в нем других поверхностно-активных компонентов. Углерод, кислород, кремний, алюминий— поверхностно-активные вещества. Они образуют в жидком железе соединения, более устойчивые, чем сульфиды железа. При этом переход серы в металл уменьшается. Совместное действие углерода, кислорода, кремния и алюминия может быть значительным. Теоретически при содержании 4% углерода в чугуне равновесное содержание серы должно быть всего лишь 0,0024% [92]. Расхождение результатов, полученных на практике, с расчетными в сторону увеличения содержания серы объясняется сложным взаимодействием элементов при многокомпонентное™ расплава.

Существенное влияние на активность газов оказывает содержание в них примесей кислорода и влаги, так как при нестационарном давлении водорода изобарный потенциал реакции AGT = =ДОтв+Я7'1прн2о/рн2, т. е. с изменением соотношения рн,о/рн2 изменяется и химическая активность газа по отношению к окислам.

Движущая сила называется свободной энергией или изобарным потенциалом (ДС?). По международному соглашению 1961 г. изобарный потенциал назван «свободной энергией Гиббса». Его размерность — Дж/моль. Изобарный потенциал является свойством вещества, выражающим одновременно как его энтальпию (энергию), так и присущую ему энтропию (степень беспорядка).