13 Реальные газы. Водяной пар
13.41 (Вариант 1) Водяной пар изменяет свое состояние в процессах 1-2-3-4-5. Процесс 1-2 изохорный, 2-3 изобарный, 3-4 изотермический, 4-5 адиабатный. Начальная степень сухости пара х1=0,9. Параметры пара в точках 1, 2, 3, 4, 5 приведены в таблице 9.
Определить:
— недостающие параметры состояния в каждой точке (р, υ, T);
— изменение внутренней энергии (Δu);
— изменение энтропии (Δs);
— изменение энтальпии (Δh);
— внешнюю теплоту (q);
— работу расширения пара (l).
Использовать h-s — диаграмму водяного пара (приложение Д, рисунок Д1). Результаты представить в виде таблиц 10 и 11.
Таблица 1 — Исходные данные к задаче №4
| Характерные точки процессов | ||||
| Уд. объем υ1, м3/кг | Температура t2, ºC | Степень сухости х3 | Давление р4, МПа | Давление р5, МПа |
| 0,05 | 550 | 1,00 | 0,10 | 0,002 |
h-s — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40.
ВУЗ: УГНТУ
13.42 Давление водяного пара при р=0,5 МПа степени сухости х=0,8. Найти ts, hx, sx, υx.
13.43 Влажный пар хладагента R12 из состояния 1 (t1 = 20ºС, х1 = 0,91) адиабатно расширяется до состояния 2, в котором t2 = -15ºС. Определить значения p, t, υ, h, s, u и х в состояниях 1 и 2 и изменение внутренней энергии в этом процессе. Показать процесс в рυ-, Ts— и hs – диаграммах.
13.44 (Вариант 21) В цилиндре под поршнем при давлении р1 и степени сухости х1 находится водяной пар, первоначальный объем которого V1. К пару изотермически подводится теплота в количестве Q. Затем пар адиабатно расширяется до давления р=0,01 МПа.
Определить параметры состояния пара (р, t, υ, i, s) в конце изотермического подвода теплоты и адиабатного расширения, суммарное изменение его внутренней энергии и работу, произведенную в процессах. Представить процессы в sT- и si — диаграммах.
Таблица 5
| р1, МПа | x1 | V1, м3 | Q, МДж |
| 10,0 | 0,130 | 10,2 | 6200 |
13.45 (Вариант 07) Водяной пар с начальным давлением р1=3 МПа и степенью сухости х1=0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Δt; после перегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления p2. Определить (по hs — диаграмме) количество теплоты (на 1 кг пара), подведенную к нему в пароперегревателе; работу цикла Ренкина и степень сухости пара х2 в конце расширения. Определить также термический цикла Ренкина; работу цикла и конечную степень сухости пара, если после пароперегревателя пар дросселируется до давления р′д перед подачей в турбину.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл.2. Задачу решить с помощью hs — (по старому is -) диаграммы водяного пара.
Таблица 2
| Δt, ºC | р2, кПа | р′д, МПа |
| 215 | 3,0 | 0,50 |
13.46 Расчет параметров воды и водяного пара
Определить с помощью таблиц воды и водяного пара для указанных точек параметры t, p, υ, h, s, x.
Исходные данные для расчета даны в табл.1 по вариантам.
Размерность величин: t [ºC], р [бар], υ [м³/кг], h [кДж/кг], s [кДж/(кг·К)].
Результаты представить в виде таблицы (по вертикали – номера точек, по горизонтали – параметры![Определить с помощью таблиц воды и водяного пара для указанных точек параметры t, p, υ, h, s, x. Исходные данные для расчета даны в табл.1 по вариантам. Размерность величин: t [ºC], р [бар], υ [м³/кг], h [кДж/кг], s [кДж/(кг·К)]. Результаты представить в виде таблицы (по вертикали – номера точек, по горизонтали – параметры](https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2016/02/thermo_13.46.png)
Таблица 1 – Исходные данные
| № варианта | h2, кДж/гк | s5, кДж/(кг·К) |
| 3 | 1403 | 0,831 |
13.47 Влажный пар хладагента R12 из состояния 1 (t1 = -15ºС, х1 = 0,3) в изохорном процессе переходит в состояние 2, в котором t2 = 20ºС. Определить значения p, υ, h, s, u и х в состояниях 1 и 2 и удельную теплоту процесса. Показать процесс в рυ-, Ts— и hs – диаграммах.
13.48 Водяной пар в начальном состоянии имеет параметры р1 = 0,3 МПа и х1 = 0,76. Из этого состояния при постоянном объеме пар нагревается до температуры t2 = 550ºС и далее при неизменной температуре расширяется до удельного объема υ2 = 2,0 м³/кг. Определить параметры пара в состояниях 1, 2 и 3, удельные количество теплоты и работу расширения процесса 1-2-3. Процесс 1-2-3 показать в Ts— и hs-диаграммах.
13.49 Начальное состояние водяного пара задано параметрами t1 = 600ºС и р1 = 3 МПа. Из этого состояния пар адиабатно расширяется до состояния сухого пара (х2 = 1), а затем при постоянном давлении охлаждается до степени сухости х3 = 0,8. Определить параметры пара в состояниях 1, 2 и 3, удельные количество теплоты и работу расширения процесса 1-2-3. Показать процесс в Ts— и hs-диаграммах.
13.50 Водяной пар из начального состояния р1 = 2,0 МПа и t1 = 600ºС при постоянном объеме охлаждается до температуры t2 = 300ºС, а затем адиабатно переводится в состояние 3, где его степень сухости х3 = 0,9. Определить параметры пара в состояниях 1, 2 и 3, удельные количество теплоты и работу расширения пара в процессе 1-2-3. Процесс показать в Ts— и hs-диаграммах.
