Реферат: Реальные рабочие тела – вода и водяной пар. Параметры и функции состояния водяного пара. Термодинамические процессы с водяным паром

h2 = h"X + h'(1 – X) = 2801 × 0,4000 + 1085,7 × (1 – 0,4000) = 1771,8 кДж/кг.

S2 = S"X + S'(1 – X) = 6,0721 × 0,4000 + 2,7934 × (1 – 0,4000) = 4,1049 кДж/(кг×К).

Количество отведенного тепла q и изменение внутренней энергии ΔU находим:

q = T(S2 – S1) = 523 К × (4,1049 – 6,0721) = – 1028,8 кДж/кг.

ΔU = (h2 – P2v2) – (h1 – P1v1) = (1771,8 – 39,78 × 105 × 0,020775) – (2801 – 39,776 × 105 × 0,05006) = – 912,7 кДж/кг.

Работу пара найдем на основании первого начала термодинамики:

q = Δu + lÞlТ = q – Δu.

lТ = q – Δu = – 1028,8 – (– 912,7) = – 116,1 кДж/кг.

Состояние пара в координатах P –V, h – S и T – S находится на пересечении каких-либо двух линий, например T = Const и X = Const и так далее (см. рис. 1.5).

Рис. 1.5

Решение задач с помощью диаграмм.

Задача № 1.2-19. Пользуясь h – S диаграммой, определить параметры в конце каждого процесса (P, v, T, h, S, u), а также количество тепла и работу, если водяной пар при t1 = 200 °Cи Р1 = 5 бар изотермически расширяется до v2 = 2 м3/кг, затем изохорно нагревается до t3 = 420 °C, далее изобарно нагревается до t4 = 600 °Cи наконец, адиабатно расширяется до t5 = 250 °C. Изобразить процесс в P – V и T – S координатах.

Задача № 1.2-20.1 кг водяного пара при t1 = 150 °Cи паросодержании Х1 = 0,9 изобарно нагревается до сухого насыщенного, затем изотермически расширяется до Р2 = 0,5 бар. Определить изменение внутренней энергии пара, количество подведенного тепла и работу пара. Изобразить процесс в P – V, h – S и T – S координатах.

Задача № 1.2-21. Определить конечные параметры состояния водяного пара (P, v, T, h, S, u) и количество тепла в процессах, если пар при Р1 = 16 бар и t1 = 470 °Cизотермически сжимается до объема v2 = 0,06 м3/кг, затем изохорно нагревается до t3 = 620 °Cи, наконец, адиабатно расширяется до v4 = 0,5 м3/кг. Изобразить процесс в P – V, h – S и T – S координатах.