Спочатку розглянемо параметри для води. Питома обсяг води при 0 0 С і будь-якому тиску дорівнює = 0,001 м 3 / кг, отже, щільність води в цих станах буде дорівнює кг / м 3. Для всіх інших параметрів стан води при 0 0 С і при не дуже високих тисках внутрішня енергія , ентропія і ентальпія дорівнюють нулю, тобто.
Букви, що позначають параметри рідини, мають індекс штрих (/), а нижній індекс вказує, що температура води 0 0 С. Значення параметрів води при інших температурах визначають за таблицями Ривкіна. У таблицях термодинамічних властивостей води у Ривкіна є три таблиці: таблиці I і IIотносятся до насиченого пару. Різниця між цими двома таблицями полягає в тому, вони побудовані за різними незалежних змінних: таблиця I побудована за параметром температура, а таблиця II # 8213; по параметру тиск.
У другому вертикальному стовпчику таблиці I стоять значення тиску насичення, тобто того тиску, при якому вода при даній температурі починає перетворюватися в пар.
Наприклад, для води при 60 0 С процес пароутворення почнеться, якщо тиск води буде 0,02МПа. Для води при температурі 125 0 С процес пароутворення почнеться, якщо тиск буде 0,232 МПа.
У другому стовпці таблиці II вказані значення температури кипіння (насичення), тобто температури при якій починається кипіння, якщо вода знаходиться при відповідному їй тиску, значення якого знаходиться в першому стовпці.
Температура сухого насиченої пари однозначно визначається його тиском і навпаки. Значення параметрів такого пара позначаються двома штрихами. Буквою r позначається прихована теплота пароутворення, або теплота фазового переходу, тобто кількість тепла, необхідне для перетворення води, нагрітої до температури насичення при даному тиску, в суху насичену пару.
Коли до рідини, що знаходиться в стані кипіння, підводиться при постійному тиску кількість тепла, яке дорівнює прихованої теплоті пароутворення, це не викликає збільшення температури. Підведений кількість тепла в цьому випадку йде на подолання сил зчеплення між молекулами і на роботу розширення.
Позначимо r = d + w, де d називається внутрішньої теплотою пароутворення. Це та кількість тепла, яке йде на подолання сил зчеплення між молекулами рідини; w # 8213; це робота, вироблена при збільшенні обсягу під час переходу зі стану рідини в стан сухої насиченої пари, і називається зовнішньої теплотою пароутворення.
Значення внутрішньої енергії сухого насиченої пари можна отримати з рівняння u + pv = h. Тоді u // = h // -pv //. Тут все величини, які стоять в правій частині рівняння відомі і можуть бути взяті з таблиць Ривкіна.
Ми вже знаємо, що вологий насичений пар є сумішшю окропу і сухого насиченої пари. Обсяг v 1 кг вологої пари складається з обсягу х кг сухого пара і (1-х) кг води, де х - масова частка сухого пара, що міститься у вологому парі; (1-х) # 8213; масова частка води у вологому парі. Так як питома обсяг сухого пара v / /. а питома обсяг окропу v /. то питомий об'єм вологої пари складе: v = v // x + v / (1-x) .Велічінаv / (1-x) частооказивается дуже малою в порівнянні з v // x, тому для вологої пари наближено, але досить точно для більшості технічно важливих розрахунків можна прийняти: v = v // x.
Зі сказаного видно, що питома обсяг вологої пари менше питомої обсягу сухого пара. Внутрішня енергія вологої пари знаходиться з рівняння:
u = h-pv, де всі величини відносяться до того стану вологої пари, для якого визначається внутрішня енергія u.
Перегрітий пар за своїми властивостями відповідає ідеальному газу в тому сенсі, що його стан визначається, якщо задані два параметри: тиск і температура і сильно відрізняється від властивостей насиченої пари. Чим вище температура перегрітої пари і чим нижче його тиск, тим менше відхиляється перегрітий пар від властивостей ідеального газу. При високому тиску і при температурах, близьких до стану насичення, перегрітий пар буде значно відхилятися від властивостей ідеального газу.
Однак питома обсяг перегрітої пари при заданих тиску та температури не може бути знайдений з рівняння ідеального газу. Для водяної пари було запропоновано велику кількість характеристичних рівнянь (тобто рівнянь стану). При цьому чим точніше будь-яка з них описує певні експериментально властивості водяної пари, тим воно більш складно і менш зручно для розрахунків. Тому для обчислення питомої обсягу та інших параметрів перегрітої пари найзручніше користуватися таблицями, складеними за експериментальними даними з використанням рівняння стану, наприклад, таблицями по Ривкіна.
Кількість теплоти, яка підводиться до 1 кг сухого насиченої пари при перетворенні його в перегрітий, називається теплотою перегріву і позначається qпе. Цю теплоту можна знайти їх рівняння: qпе = сpm (t-t н). де:
t # 8213; температура перегрітої пари;
сpm # 8213; середня масова ізобарна теплоємність перегрітої пари.
Теплоємність перегрітої пари сpm залежить від тиску і температури.