Приклади розв'язування задач

Задача 1

Волога насичена пара має початкові параметри стану: тиск 0,1 МПа, питомий об'єм 1,6 м³/кг. Визначити кінцеві параметри стану пари після ізобарного нагріву до 300°С, кількість теплоти, зміну вмутрішньої енергії та роботу процесу.

Дано: Р₁=0,1 МПа= 1 бар; v₁= 1,6 м³/кг; Р₂=Р_1; t₂=300°С.

Знайти : v₂, q, I, ∆u.

Розв'язання

Визначимо параметри точок 1та 2 на is-діаграмі.

Точка 1:                       Точка 2:

P₁= 1 бар,                      р₂= р,= 1 бар ,

v₁= 1,6 м³/кг,                v₂=2,8м³/г,

t₁=100°С ,                      t₁=300°С,

i₁=2540 кДж/кг,           t₂=3070 кДж/кг.

x₁ =0,94 .

 

Кількість теплоти при ізобарному процесі

 кДж/кг.

Робота

 кДж/кг.

Змінення внутршньої ентропії

кДж/кг.

Задача 2

Визначити кількість теплоти та роботу, що необхідно для одержання 1 кг перегрітої пари, яка має температуру 300°С,з сухої насиченої пари при тиску 10 бар.

Дано: х=1; р=10бар=10⁶ Па; t₂=300°С.

Визначити: q , I .

 

Розв'язання

.

Використовуючи is- діаграму визначимо

 

 

і₁=2780 кДж/кг,

v₁=0,2 м³/кг,

i₂=3050 кДж/кг,

v₂=0,26 м³/кг.

Проводимо розрахунок:

q=3050 - 2780 = 270 кДж/кг,

I=10⁶(0,26 - 0,2) = 60 кДж/кг.

Задач а 3

На скільки градусів перегріта водяна пара, якщо при тиску 15 бар її температура 300°С? Визначити кількість теплоти, що потрібна на перегрів 1 кг пари.

Дано: р=15бар=1,510 Па; t =300 °С

Визначити q _Р

Розв'язання

Перегрів визначається формулою:

∆t=t+t_н.

По is-діаграмі визначимо:

t_н=(при x=I)= 200°С.

 

Потім знаходимо

i₁=2790 кДж/кг,

i₂=3050 кДж/кг,

q_Р=i₂-i₁= 3050 - 2790 = 260 кДж/кг.

Задача 4,

Визначити кількість теплоти, яка необхідна для ізотермічного розширення сухої насиченої пари при температурі 200 °С до тиску 0,5 бар.

Дано: х=1;    t₁ =t₂ = 200°С; Т_1,2 = 473 К; p₂= 0,5 бар =5*10 Па;

Визначити : q .

 

Розв'язання

3 is- діаграми визначимо параметри точки I:

точки 1: х=1, t₁= 200°С, q₁= 6,4 кДж/(кг К) ;

точки 2: t₂ = 200°С, р₂ =0,5 бар, s₂= 8,15 кДж/(кг К);

Кількість теплоти при ізотермічному процесів визначаємо як:

q=Т∆s=Т (s₂ – s₁) = 473 (8,15 - 6,4) = 830 кДж/(кг К).