Водяной пар с начальным давлением p1 = 5 МПа и степенью сухости x =

Водяной пар с начальным давлением p1 = 5 МПа и степенью сухости x = 0,9 перегревается при постоянном давлении до температуры t2, после чего дросселируется до давления p3, а затем адиабатно расширяется до давления p4. Определить с помощью i-s-диаграммы водяного пара количество теплоты, затраченной на перегрев пара; изменение внутренней энергии и конечную температуру t3 в процессе дросселирования, а также конечные параметры пара, работу и изменение внутренней энергии в процессе адиабатного расширения пара. Дано: p1=5 МПа x=0,9 t2=570 °C p3=1,1 МПа p4=8 кПа Найти: q, Δu2-3, t3, l3-4, Δu3-4

С помощью h-s диаграммы водяного пара по двум известным начальным параметрам пара (p1=5 МПа, x=0,9) определяем остальные параметры в точке 1
температура:
t1=263,9 °C
энтальпия:
h1=2630 кДжкг
энтропия:
s1=5,7кДжкг·К
удельный объем:
υ1=0,03563м3кг
Далее происходит перегрев пара при постоянном давлении:
p2=p1=5 МПа
до температуры:
t2=570 °C
С помощью h-s диаграммы водяного пара определяем остальные параметры в точке 2:
энтальпия:
h2=3597 кДжкг
энтропия:
s2=7,18 кДжкг·К
удельный объем:
υ2=0,0757 м3кг
Потом происходит дросселирование пара (h3=h2=3597 кДжкг) до давления p3=1,1 МПа
С помощью h-s диаграммы водяного пара определяем остальные параметры в точке 3:
температура:
t3=554,5 °C
удельный объем:
υ3=0,345 м3кг
энтропия:
s3=7,87 кДжкг·К
Далее происходит адиабатное расширение пара s4=s3=7,87 кДжкг·К до давления p4=8 кПа
С помощью h-s диаграммы водяного пара определяем остальные параметры в точке 4
температура:
t4=41,5 °C
удельный объем:
υ4=17,25 м3кг
энтальпия:
h4=2463 кДжкг
степень сухости пара:
x4=0,95
Определяем количество теплоты, затраченной на перегрев пара, на 1 кг:
q=h2-h1=3597-2630=967 кДжкг
Находим изменение внутренней энергии пара на 1 кг в процессе дросселирования:
Δu2-3=h3-p3υ3-h2-p2υ2==3597-1,1·103·0,345-3597-5·103·0,0757=-1кДжкг
Работа в адиабатном процессе расширения, на 1 кг пара:
l3-4=h3-h4=3597-2463=1134кДжкг
Изменение внутренней энергии в адиабатном процессе расширения, на 1 кг пара:
Δu3-4=-l3-4=-1134кДжкг
Рис