Tóm tắt lý thuyết và phương pháp tra bảng dữ liệu lấy thông số nhiệt động của môi chất.

1. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 1
Chương 3
Chất tinh khiết
3.5. Bảng thông số
Mối liên hệ giữa các thông số nhiệt động quá phức tạp để mô tả bằng các
phương trình toán học. Do đó, các thuộc tính của chất tinh khiết được đo
đạc và lập thành các bảng tra.
Trong các bảng tra, có 2 thông số mới – đó là enthalpy h và entropy s.
Entropy là thông số liên quan đến định luật nhiệt động 2, enthalpy là
thông số kết hợp nội năng u và công biến đổi thể tích Pv
Enthalpy
h = u + Pv (kJ/kg)
Hoặc:
H = U + PV (kJ)
1a. Trạng thái lỏng bão hòa và hơi bão hòa
Thuộc tính của pha lỏng bão hòa và hơi bão hòa của nước được cho
trong bảng A-4 (tra theo nhiệt độ) và A-5 (tra theo áp suất).

2. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 2
Chương 3
Chất tinh khiết
TABLE A-4
Saturated water—Temperature table
Temp.
T °C
Sat.
Press.,
Psat kPa
Specific volume,
m3/kg
Internal energy,
kJ/kg
Enthalpy,
kJ/kg
Entropy,
kJ/kgK
Sat.
liquid,
vf
Sat.
vapor,
vg
Sat.
liquid,
uf
Evap.,
ufg
Sat.
vapor,
ug
Sat.
liquid,
hf
Evap.,
hfg
Sat.
vapor,
hg
Sat.
liquid,
sf
Evap.
sfg
Sat.
vapor,
sg
0.01 0.6117 0.001000 206.00 0.000 2374.9 2374.9 0.001 2500.9 2500.9 0.0000 9.1556 9.1556
5 0.8725 0.001000 147.03 21.019 2360.8 2381.8 21.020 2489.1 2510.1 0.0763 8.9487 9.0249
10 1.2281 0.001000 106.32 42.020 2346.6 2388.7 42.022 2477.2 2519.2 0.1511 8.7488 8.8999
15 1.7057 0.001001 77.885 62.980 2332.5 2395.5 62.982 2465.4 2528.3 0.2245 8.5559 8.7803
20 2.3392 0.001002 57.762 83.913 2318.4 2402.3 83.915 2453.5 2537.4 0.2965 8.3696 8.6661
Specific
temperature
Corresponding
saturation
pressure
Specific
volume of
saturated
liquid
Specific
volume of
saturated
vapor
Specific
enthalpy of
saturated
liquid
Specific
evaporation
enthalpy
Specific
enthalpy of
saturated
vapor
𝑥𝑓𝑔 = 𝑥𝑔 − 𝑥𝑓

3. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 3
Chương 3
Chất tinh khiết
3.5. Bảng thông số
1a. Trạng thái lỏng bão hòa và hơi bão hòa
Thuộc tính của pha lỏng bão hòa và hơi bão hòa của nước được cho trong bảng
A-4 (tra theo nhiệt độ) và A-5 (tra theo áp suất).
Temp.
°C
T
Sat. Press
kPa
Psat
Specific volume
m3/kg
Sat. liquid
vf
Sat. vapor
vg
85 57.868 0.001032 2.8261
90 70.183 0.001036 2.3593
95 84.609 0.001040 1.9808
Specific
temperature
Coresponding
sat. pressure
Spe. vol. of
sat. liquid
Spe. vol. of
sat. vapor

4. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 4
Chương 3
Chất tinh khiết
1b. Hỗn hợp lỏng – hơi
Ở trạng thái hỗn hợp lỏng – hơi, vật chất tồn tại ở cả pha lỏng và pha hơi.
Để tính toán  độ khô x (quality).
𝑥 =
𝑚𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟
𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑚𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑 + 𝑚𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 = 𝑚𝑓 + 𝑚𝑔
P/T
𝑥
Critical point
Sat. vapor
Sat. liquid

5. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 5
Chương 3
Chất tinh khiết
1b. Hỗn hợp lỏng – hơi
Xét một bình chứa hỗn hợp lỏng – hơi bão hòa. Thể tích chiếm chỗ bởi
pha lỏng bão hòa là Vf và của pha hơi bão hòa là Vg. Tổng thể tích V của
bình là:
𝑉 = 𝑉𝑓 + 𝑉
𝑔
𝑉 = 𝑚𝑣 ⟶ 𝑚𝑡𝑣𝑎𝑣𝑔 = 𝑚𝑓𝑣𝑓 + 𝑚𝑔𝑣𝑔
𝑚𝑓 = 𝑚𝑡 − 𝑚𝑔 ⟶ 𝑚𝑡𝑣𝑎𝑣𝑔 = 𝑚𝑡 − 𝑚𝑔 𝑣𝑓 + 𝑚𝑔𝑣𝑔
Chia 2 vế cho mt:
𝑣𝑎𝑣𝑔 = 1 − 𝑥 𝑣𝑓 + 𝑥𝑣𝑔 = 𝑣𝑓 + 𝑥𝑣𝑓𝑔 (m3/kg)
Với 𝑥 = 𝑚𝑔/𝑚𝑡. Đặt 𝑣𝑓𝑔 = 𝑣𝑔 − 𝑣𝑓, ta có:
𝑥 =
𝑣𝑎𝑣𝑔−𝑣𝑓
𝑣𝑓𝑔
Tương tự, nội năng và enthalpy của hỗn hợp:
𝑢𝑎𝑣𝑔 = 𝑢𝑓 + 𝑥𝑢𝑓𝑔 (kJ/kg)
ℎ𝑎𝑣𝑔 = ℎ𝑓 + 𝑥ℎ𝑓𝑔 (kJ/kg)

6. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 6
Chương 3
Chất tinh khiết
2. Hơi quá nhiệt
Trong vùng bên phải của đường hơi bão hòa và vùng có nhiệt độ lớn hơn
nhiệt độ tới hạn, vật chất tồn tại ở trạng thái hơi quá nhiệt. Thông số của
hơi quá nhiệt của nước được cho ở bảng (A-6) như sau:
T, oC
u
kJ/kg
h
kJ/kg
1.6941
1.6959
1.9367
⋮
7.2605
2505.6
2506.2
2582.9
⋮
4687.2
2675.0
2675.8
2776.6
⋮
5413.3
Sat.
100
150
⋮
1300
P = 0.5 MPa (151.83 oC)
0.37483
0.42503
0.47443
2560.7
2643.3
2723.8
2748.1
2855.8
2961.0
Sat.
200
250
v
m3/kg
P = 0.1 MPa (99.61 oC)

7. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 7
Chương 3
Chất tinh khiết
2. Hơi quá nhiệt
Một số đặc tính của hơi quá nhiệt:
- Ở nhiệt độ đã cho T, hơi quá nhiệt có áp suất nhỏ hơn áp suất bão hòa ở
nhiệt độ T đó (P < Psat).
- Ở áp suất đã cho P, hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ bão hòa ở
áp suất P đó (T > Tsat).
- Ở áp suất P hoặc nhiệt độ T đã cho, hơi quá nhiệt có thể tích riêng, nội
năng, và enthalpy cao hơn các giá trị của hơi bão hòa tương ứng ở áp
suất P hoặc nhiệt độ T đó (v > vg, u > ug, và h > hg).

8. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 8
Chương 3
Chất tinh khiết
3. Lỏng quá lạnh
Bảng quá lạnh thường không phổ biến do sự độc lập tương đối của các thông số
của môi chất ở trạng thái lỏng quá lạnh vào áp suất.
 Sự thay đổi của các thông số trạng thái của pha lỏng quá lạnh khi áp suất
thay đổi là vô cùng nhỏ, chỉ khoảng 1% khi áp suất tăng lên 100 lần.
 Tra các thông số của trạng thái lỏng quá lạnh  sẽ lấy các giá trị tại trạng
thái lỏng bão hòa theo nhiệt độ đã cho.
𝒚 ≅ 𝒚𝒇@𝑻
Given: P and T
v ~
= v
f @T
u ~
= u
f @T
h ~
= h
f @T

9. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 9
Chương 3
Chất tinh khiết
3. Lỏng quá lạnh
Một số đặc tính của pha lỏng quá lạnh:
- Ở nhiệt độ đã cho T, chất lỏng quá lạnh có áp suất lớn hơn áp suất
bão hòa ở nhiệt độ T đó (P > Psat).
- Ở áp suất đã cho P, chất lỏng quá lạnh có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ
bão hòa ở áp suất P đó (T < Tsat).
- Ở áp suất P hoặc nhiệt độ T đã cho, chất lỏng quá lạnh có thể tích
riêng, nội năng, và enthalpy nhỏ hơn các giá trị của lỏng bão hòa
tương ứng ở áp suất P hoặc nhiệt độ T đó (v < vf, u < uf, và h < hf).

10. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 10
Chương 9
Chu trình động cơ nhiệt
Bài 3-20 Hoàn thành bảng sau đây cho nước
Phương pháp chung:
Từ các thông số đã cho, tra các bảng Bão hoà (lỏng và hơi), quá nhiệt và lỏng
chưa sôi để tìm thông số chưa biết.
• Nếu cho trước trạng thái pha  Tra bảng tương ứng.
• Nếu chưa biết trạng thái pha  Tìm lần lượt từng bảng: Từ bảng bão hoà,
quá nhiệt hoặc chưa sôi.
Trạng
thái
𝑻, ℃ 𝑷, 𝐤𝐏𝐚 𝒖, 𝐤𝐉/𝐤𝐠 Mô tả pha
1 𝟏𝟒𝟑, 𝟔𝟏 400 1450 Hơi ẩm
2 220 𝟐𝟑𝟏𝟗, 𝟔 𝟐𝟔𝟎𝟏, 𝟑 Hơi bão hòa
3 190 250 𝟐𝟔𝟑𝟕, 𝟎𝟓 Hơi quá nhiệt
4 𝟒𝟔𝟔, 𝟐𝟒 4000 3040 Hơi quá nhiệt

11. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 11
Chương 9
Chu trình động cơ nhiệt
Trạng thái 1:
Biết 𝑃1 = 400 𝑘𝑃𝑎, 𝑢1 = 1450 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Từ bảng A-5: Tại 𝑃1 = 400 𝑘𝑃𝑎, 𝑢𝑓 = 604,22
𝑘𝐽
𝑘𝑔
< 𝑢1 = 1450
𝑘𝐽
𝑘𝑔
< 2553,1
𝑘𝐽
𝑘𝑔
 hỗn hợp hơi ẩm,
𝑇1 = 143,61 ℃
Trạng thái 2:
Biết 𝑇1 = 220 ℃, Hơi bão hoà  Bảng bão hoà A-4.
Từ bảng A-4: Tại 𝑇2 = 220 ℃, 𝑃2 = 2319,6 𝑘𝑃𝑎, 𝑢2 = 𝑢𝑔 = 2601,3 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Trạng thái 3:
Biết 𝑇3 = 190 ℃, 𝑃3 = 250 𝑘𝑃𝑎 = 0,25𝑀𝑃𝑎
Từ Bảng A-4, tại T = 190 ℃, 𝑃 = 1255,2 𝑘𝑃𝑎 > 𝑃3  không phù hợp.
Từ Bảng A-5, tại 𝑃 = 250 𝑘𝑃𝑎, 𝑇 = 127,41 ℃ < 𝑇3  không phù hợp.
Từ Bảng A-6, tồn tại: 0,20 𝑀𝑃𝑎 < 𝑃3 = 0,25 𝑀𝑃𝑎 < 0,30 𝑀𝑃𝑎 và 150 ℃ < 𝑇3 = 190 ℃ < 200℃
 hơi quá nhiệt.
Kết hợp nội suy theo P và theo T, ta có: 𝑢3 = 2637,05 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Trạng thái 4:
Biết 𝑃4 = 4000 𝑘𝑃𝑎 = 4𝑀𝑃𝑎, 𝑢4 = 3040 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Từ Bảng A-4 và A-5, tại 𝑃 = 4000 𝑀𝑃𝑎: 𝑢𝑔 = 2601,7 𝑘𝐽/𝑘𝑔 < 𝑢4  không phù hợp.
Từ Bảng A-6, tại 𝑃 = 4 𝑀𝑃𝑎, 𝑢𝑚𝑖𝑛 = 2601,7
𝑘𝐽
𝑘𝑔
tại 𝑇 = 250,35 ℃ < 𝑢4 và 𝑢𝑚𝑎𝑥 = 4608,9
𝑘𝐽
𝑘𝑔
tại
𝑇 = 1300 ℃ > 𝑢4 hơi quá nhiệt.
Tra bảng A-6, kết hợp nội suy u, ta có: 𝑇4 = 466,24 ℃

12. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 12
Chương 9
Chu trình động cơ nhiệt
Trạng thái 3: Hơi quá nhiệt
Kết hợp nội suy theo P và theo T, ta có: 𝑢3 = 2637,05 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Nội suy tuyến tính:
Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm (𝑥1, 𝑦1) và 𝑥2, 𝑦2 :
𝑥 − 𝑥1
𝑥2 − 𝑥1
=
𝑦 − 𝑦1
𝑦2 − 𝑦1
→ 𝑦 = 𝑦1 + 𝑥 − 𝑥1
𝑦2 − 𝑦1
𝑥2 − 𝑥1
Từ Bảng A-6, do:
0,2 MPa < 𝑃3 = 0,25 𝑀𝑃𝑎 < 0,3 𝑀𝑃𝑎 nội suy theo 𝑃,
và 150 ℃ < 𝑇3 = 190 ℃ < 200 ℃  nội suy theo 𝑇.
Nội suy theo T:
 Tại 𝑃 = 0,2 MPa: 𝑢 150℃; 0,2𝑀𝑃𝑎 = 2577,1 kJ/kg; 𝑢 200℃; 0,2𝑀𝑃𝑎 = 2654,6 kJ/kg
𝑢 190℃; 0,2𝑀𝑃𝑎 = 𝑢 150℃; 0,2𝑀𝑃𝑎 +
190℃ − 150℃
200℃ − 150℃
𝑢 200℃; 0,2𝑀𝑃𝑎 − 𝑢 150℃; 0,2𝑀𝑃𝑎 = 2639,1 𝑘𝐽/𝑘𝑔
 Tại 𝑃 = 0,3 MPa: 𝑢 150℃; 0,3𝑀𝑃𝑎 = 2571 kJ/kg; 𝑢 200℃; 0,3𝑀𝑃𝑎 = 2651 kJ/kg
𝑢 190℃; 0,3𝑀𝑃𝑎 = 𝑢 150℃; 0,3𝑀𝑃𝑎 +
190℃ − 150℃
200℃ − 150℃
𝑢 200℃; 0,3𝑀𝑃𝑎 − 𝑢 150℃; 0,3𝑀𝑃𝑎 = 26335 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Nội suy theo P: 0,2 MPa < P3 = 0,25 MPa < 0,3 MPa
𝑢3 = 𝑢 190℃; 0,25𝑀𝑃𝑎 = 𝑢 190℃; 0,2𝑀𝑃𝑎 +
0,25 𝑀𝑃𝑎 − 0,2 𝑀𝑃𝑎
0,3 𝑀𝑃𝑎 − 0,2 𝑀𝑃𝑎
𝑢 190℃; 0,3𝑀𝑃𝑎 − 𝑢 190℃; 0,2𝑀𝑃𝑎
= 2637,05 𝑘𝐽/𝑘𝑔
 Nội suy 2 lần: Theo T và theo P
x1 x x2 x
y1
y
y2
y

13. Vietnam Maritime University
School of Mechanical Engineering
04/11/2022 13
Chương 9
Chu trình động cơ nhiệt
Trạng thái 4: Hơi quá nhiệt.
Tra bảng A-6, kết hợp nội suy u, ta có: 𝑇4 = 466,24 ℃
Nội suy tuyến tính:
Biết 𝑃4 = 4000 𝑘𝑃𝑎 = 4𝑀𝑃𝑎, 𝑢4 = 3040 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Từ Bảng A-6, tại 𝑃 = 4 𝑀𝑃𝑎:
𝑢 450℃;4𝑀𝑃𝑎 = 3011 𝑘𝐽/𝑘𝑔 < 𝑢4 = 3040 𝑘𝐽/𝑘𝑔
𝑢 500℃;4𝑀𝑃𝑎 = 3100,3 𝑘𝐽/𝑘𝑔 > 𝑢4 = 3040 𝑘𝐽/𝑘𝑔
 450 ℃ < T4 < 500 ℃
Nội suy theo u: 3011 kJ/kg < u4 = 3040 kJ/kg < 3100,3 kJ/kg
𝑇4 = 𝑇 𝑃4;𝑢4
= 𝑇 4 𝑀𝑃𝑎; 3040 𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 450℃ +
𝑢4 − 𝑢 450℃;4𝑀𝑃𝑎
𝑢 500℃;4𝑀𝑃𝑎 − 𝑢 450℃;4𝑀𝑃𝑎
500℃ − 450℃ = 466,24 ℃