Агрегатное состояние — состояние вещества, характеризующееся определёнными качественными свойствами — способностью или неспособностью сохранять объём и форму, наличием или отсутствием дальнего и ближнего порядка и другими. Изменение агрегатного состояния сопровождается скачкообразным изменением свободной энергии, энтропии, плотности и других основных физических свойств.
Примеры решения задач по теме "Процессы изменения состояния водяного пара"
1. Определить конечное давление, степень сухости и количество отведенной теплоты, если в закрытом сосуде объемом м3 сухой насыщенный водяной пар охлаждается от начальной температуры °С до конечной °С.
Диаграмма h-s.
Диаграмма t-s.
2. Водяной пар при давлении бар и степени сухости х нагревается при постоянном давлении до °С. Определить теплоту процесса, работу расширения и изменение внутренней энергии (в расчете на кг пара). Изобразить процесс в диаграммах h-s и p-v.
Диаграмма h-s.
Диаграмма p-v.
3. Определить количество теплоты, сообщаемое пару, изменение внутренней энергии и работу расширения, если пар с температурой °С расширяется по изотерме от давления бар до р бар. Задачу решить для кг пара. Изобразить процесс в диаграммах h-s и T-s.
Диаграмма h-s.
Диаграмма t-s.
4. Определить характеристики , , изобарного процесса водяного пара и, для сравнения, по формулам идеального газа. В начальной точке процесса МПа, °C, в конечной точке дана температура °С. При решении использовать следующие зависимости для водяного пара: с, кДж/(кг·К); , кДж/(кг·К). Изобразить процесс в диаграммах h-s и T-s.
Диаграмма h-s.
Диаграмма t-s.
5. Влажный насыщенный водяной пар с параметрами МПа и нагревается при постоянном давлении до состояния сухого насыщенного пара. Определить количество теплоты и другие характеристики процесса в расчете на кг пара. Барометрическое давление рбар принять равным мм.рт.ст.
Диаграмма h-s.
6. Перегретый пар при давлении бар и температуре °С расширяется по адиабате до р бар. Определить по h-s диаграмме конечное состояние пара, изменение внутренней энергии, работу расширения и техническую работу. Изобразить процесс в диаграммах h-s, T-s и p-v.
Диаграмма h-s.
Диаграмма t-s.
Диаграмма p-v.
7. Водяной пар с параметрами р МПа и °C адиабатно расширяется до МПа. Определить характеристики процесса в расчете на кг пара.
Диаграмма h-s.
8. Энтальпия влажного насыщенного пара при давлении МПа составляет кДж/кг. Как изменится его состояние, если к кг пара будет подведено кДж/кг теплоты при постоянном давлении?
9. Из барабана парового котла поступает в пароперегреватель кг/ч пара при МПа и . Температура пара после пароперегревателя равна °С. Найти количество теплоты, которое пар получает в пароперегревателе за час и отношение диаметров паропроводов до и после пароперегревателя, считая скорости пара в них одинаковыми. Изобразить процесс перегрева пара в диаграммах h-s и T-s.
Диаграмма h-s.
Диаграмма t-s.
10. ТЭЦ отдает на производственные нужды предприятию пр кг/ч пара при МПа и . Предприятие возвращает конденсат в количестве % при температуре возвр °С. Потери конденсата покрываются химически очищенной водой, имеющей температуру хим °С. Сколько кг топлива в час нужно было бы сжечь в топке парогенератора, работающего с КПД пр, если бы этот парогенератор специально вырабатывал пар для нужд предприятия и если теплота сгорания топлива рн ккал/кг?
11. Водяной пар с начальным давлением МПа и степенью сухости поступает в пароперегреватель парового котла, где его температура увеличивается на °С. После пароперегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления кПа. Определить количество теплоты (на кг пара), подведенное в пароперегревателе, и степень сухости в конце расширения. Построить процессы 0-1 и 1-2 в диаграмме h-s.