Создан заказ №1542500
3 декабря 2016
1 кг водяного пара с начальным давлением р1 и степенью сухости x1 изотермически расширяется
Как заказчик описал требования к работе:
Решить задачи 1,2,3,4,6 вариант 38. Отвечать на вопросы, не нужно. Во втрой задача показать Изображение процессов в hs-диаграмме.
Фрагмент выполненной работы:
1 кг водяного пара с начальным давлением р1 и степенью сухости x1 изотермически расширяется; при этом к нему подводится теплота q. Определить, пользуясь hs- диаграммой, параметры конечного состояния пара, работу расширения, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Решить также задачу, если расширение происходит изобарно. Изобразить процессы в pv-, Ts- и hs- диаграммах.
Вариант р1, МПа х1 q, кДж/кг
38 7 0,92 420
1. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Для расчета воспользуемся i – S диаграммой. Изображаем расчетную схему и на ней покажем основные значение энтропии и энтальпии, а также несколько других параметров.
i υ3
i3 3 υ2
i2 2 t2
1’ t2 = tн (р1)
i’1 р2
υ1
1 р1
i1
x1
S
S1 S’1 S2 S3
Рисунок 1. Изображение процессов расширение пара в i – S диаграмме. Процессы: 1-1’-2 изотермический; 1-3 изобарный;
P T
11’ 3 3
р1 T2 v3
р1v2
T1 1 2
р3 2 v1
υ S
υ1 υ3 υ2 S1 S’1S3 S2
а)б)
Рисунок 2. Изображение процессов расширение пара в рV (а) и TS (б)диаграммах. 1-2 изобарный; 1-1’-3 изотермический
2. Начальное состояние пара
Точка 1. Ее находим при помощи i – S – диаграммы на пересечении изобары р1 и степени сухости перегретого пара х1. Ордината этой точки есть энтальпия начального состояния i1. Абсцисса – энтропия перегретого пара S1.
Давление р1 = 7 МПа; Сухость пара: х1 = 0,92
Энтальпия: i1 = 2650 кДж/кг; Энтропия: S1 = 5.6 кДж/кг∙K
Удельный объем: υ1 = 0.025 м3/кг; Температура: t1 = tн (p1) = 286 ˚C
Внутренняя энергия: u1 = i1 − p1∙υ1 = 2650 − 7 ∙103∙ 0,025 = 2475 кДж/кг
3. Процесс изотермического расширения пара (1 – 2).
Определим энтропию конечного состояния.
S2 = S1 + q = 5,6 + 2650 = 6,35 кДж/кг∙K
T1
559
Точка 2. Эта точка получается на пересечении изотермы t2 с линией, соответствующей энтропии S2. Определяем параметры пара в точке 2.
Давление p2 = 3.7 МПа; Сухость пара: х2 = 1
Энтальпия: i2 = 2940 кДж/кг; Энтропия: S2 = 6,35 кДж/кг∙K
Удельный объем: υ2 = 0.062 м3/кг; Температура: t2 = t1 = 286 ˚C
Внутренняя энергия: u2 = i2 – p2∙υ2 = 2940 − 3,7 ∙103∙ 0,062 = 2711 кДж/кг
4. Процесс изобарного расширения пара (1 – 3).
Определим энтальпию конечного состояния, учитывая, что в изобарном процессе приращение энтальпии равно подведенной теплоте.
i3 = i1 + q1 = 2650 + 420 = 3070 кДж/кг
Точка 3. Ее находим на пересечении изобары p1 и энтальпии i3.
Давление p3 = p1 = 7 МПа; Сухость пара: х3 = 1
Энтальпия: i3 = 3070 кДж/кг; Энтропия: S3 = 6.32 кДж/кг∙K
Удельный объем: υ3 = 0.037 м3/кг; Температура: t3 = 370 ˚C
Внутренняя энергия: u3 = i1 – р3∙υ3 = 3070 − 7 ∙103∙ 0,037 = 2811 кДж/кг
5. Сводная таблица результатов.
Таблица 1. Результаты определения параметров состояния воды и пара
Точки цикла р, MПа υ, м3/кг t, ˚C T, K i, кДж/кг S, кДж/(кг∙К) u, кДж/кг x, %
1 7 0,025 286 559 2650 5,6 2475 92
2 7 0,037 370 643 3070 6,32 2811 100
3 3,7 0,062 286 559 2940 6,35 2710,6 100
6. Рассчитываем энергетические характеристики процессов.
6.1. Процесс 1-2 – перегрев пара при постоянном давлении.
Изменение внутренней энергии:
∆u1-2 = u2 – u1 = 2811 − 2475 = 336 кДж/кг
Работа процесса:
ℓ1-2 = q – ∆u1-2 = 420 − 336 = 84 кДж/кг
Изменение энтальпии:
∆i1-2 = i2 – i1 = 3070 − 2650 = 420 кДж/кг
Изменение энтропии:
∆s1-2 = s2 – s1 = 6,32 − 5,6 = 0,72 кДж/(кг∙К)
6.2. Процесс 1-2 – перегрев пара при постоянной температуре.
Изменение внутренней энергии:
∆u1-3 = u3 – u1 = 2711 − 2475 = 236 кДж/кг
Работа процесса:
ℓ1-3 = q – ∆u1-3 = 420 − 236 = 184 кДж/кг
Изменение энтальпии:
∆i1-3 = i3 – i1 = 2940 − 2650 = 290 кДж/кг
Изменение энтропии:
∆s1-3 = s3 – s1 = 6,35 − 5,6 = 0,75 кДж/(кг∙К)
Таблица 2. Результаты определения энергетических параметров процессов изменения состояния воды и пара.
Процесс ∆i, кДж/кг ∆u, кДж/кг ℓ, кДж/кг q, кДж/кг ∆S, кДж/(кг∙К)
1-2 420 336 84 420 0,72
1-3 290 236 184 420 0,75
Решение:
Согласно первому закону термодинамики, работа определяется выражением:
А = Q – ΔU
В изотермическом процессе внутренняя энергия рабочего тела не меняется, поэтому ΔU = 0.
Следовательно, работа в изотерсмическом процессе будет больше.
В области влажного пара изотермический процесс и изобарный процесс совпадают, то есть если конечная точка попадает в область влажного пара вместо двух процессов достаточно рассчитать только один, что приводит к уменьшению количества расчетов...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
4 декабря 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
1 кг водяного пара с начальным давлением р1 и степенью сухости x1 изотермически расширяется.docx
2019-02-13 09:31
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
отличный автор, очень довольна работой, все сделано в сроки и четко по методичке))
Хочешь такую же работу?
300 ₽
