13 Реальные газы. Водяной пар

13.181 Из парового котла поступает в пароперегреватель 2700 кг/ч пара при р=1,6 МПа и х=0,98. Температура пара после пароперегревателя равна 400 ºС.

Найти количество теплоты, которое пар получает в пароперегревателе, и отношение диаметром паропроводов до и после пароперегревателя, считая скорости пара в них одинаковыми.

Ответ: Q=1345680 кДж/x, d₁/d₂=0,798.

13.182 От 1 кг водяного пара с начальными параметрами р₁=1,6 МПа и      υ₁=0,14 м³/кг отводится теплота при p=const. При этом в одном случае конечный объем υ₂=0,13 м³/кг, а в другом – υ₂=0,10 м³/кг.

Определить конечные параметры, количество теплоты, участвующей в процессе, работу и изменение внутренней энергии.

Ответ: а) υ₂=0,13 м³/кг, t₂=218 ºС, q_p=-138,4 кДж/кг, l=-32 кДж/кг, Δu=-106,4 кДж/кг; б) υ₂=0,10 м³/кг, t₂=201,4 ºС, q_p=-551,1 кДж/кг, l=-80кДж/кг, Δu=-471,1 кДж/кг.

13.183 5 кг водяного пара, параметры которого р₁=2 МПа и V₁=0,5 м³, расширяются адиабатно до давления р₂=0,2 МПа.

Определить конечный объем пара, степень сухости его и произведенную им работу.

Ответ: V₂=3,95 м³, х₂=0,862, L=1780 кДж.

hs — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

13.184 1 м³ водяного пара при давлении р₁=1 МПа и х=0,65 расширяется при p=const до тех пор, пока его удельный объем не станет равным υ₂=0,19 м³/кг.

Найти конечные параметры, количество теплоты, участвующей в процессе, работу и изменение внутренней энергии.

Ответ: х₂=0,97, Q=5094 кДж, L=63 кДж, ΔU=5031 кДж.

13.186 Отработавший пар из паровой машины направляется в конденсатор. Состояние отработавшего пара: р=0,01 МПа и х=0,83.

Какое количество воды для охлаждения необходимо подавать в конденсатор, если температура ее повышается на Δt=15 ºC, а конденсат забирается из конденсатора при температуре t=35 ºС?

Ответ: 32,3 кг/кг.

13.187 1 кг пара при давлении р₁=5 МПа и температуре t₁=400 ºС расширяется по адиабате до давления 0,05 МПа.

Найти, пользуясь диаграммой is, температуру и степень сухости для конечного состояния пара, а также адиабатный перепад теплоты.

Ответ: t₂=80 ºС, х₂=0,853, h₀=888 кДж/кг.

is — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

13.188 1,2 м³ влажного пара со степенью сухости х=0,8 расширяется адиабатно от 0,4 до 0,06 МПа.

Определить степень сухости, объем пара в конце расширения и произведенную им работу.

Ответ: х₂=74 %, V₂=6,56 м³, L=743 кДж.

is — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

13.189 Пар с начальным давлением р₁=2 МПа температурой t₁=300 ºC расширяется адиабатно до р₂=0,004 МПа.

Определить начальные и конченые параметры и работу расширения 1 кг пара.

Ответ: i₁=3019 кДж/кг, υ₁=0,1255 м³/кг, i₂=2036 кДж/кг, х₂=0,787, l=1829 кДж/кг.

is — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

13.190 6 кг пара при давлении р₁=1 МПа и степени сухости х₁=0,505 расширяются изотермически так, что в конце расширения пар оказывается сухим насыщенным.

Определить количество теплоты, сообщенной пару, произведенную им работу и изменение внутренней энергии.

Ответ: Q=5983,5 кДж, L=572,1 кДж, ΔU=5411,4 кДж.