Контрольная работа по "Физике"

15.1 Рассматривается процесс изменения состояния воды и водяного пара. Определить начальные и конечные параметры процесса (p,v,t,s,u,h,X), количество тепла, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии, если заданы два параметра в начале процесса и один параметр- в конце процесса: t1=4500C, h1=3360 кДж/кг, X2=1; процесс изобарный. Изобразить процесс на любой диаграмме.

По двум известным начальным параметрам пара (t1=4500C ;h1= 3360 кДж/кг )

с помощью h-s-диаграммы определяем остальные параметры пара в точке 0:

Энтропия                        s1= 7,3236 кДж/(кг.К) ;

Давление                        p1= 18,529 бар ;

Удельный объем пара        v1=0,17679 м3/кг ;

Внутренняя энергия        u1=h1-p1v1 = 3360*103- (18,529*105)*0.17679= 3032,43 кДж/кг ;

X1 > 1 – вещество в газообразном состоянии (пар)

Изобарный процесс происходит при dP= const, следовательно p2=18,529 бар. По двум известным параметрам пара (X2=1 и p2=18,529 бар) с помощью h-s-диаграммы определяем остальные параметры пара в точке 1:

Удельный объем пара         v2=0,10729 м3/кг

Энтальпия                        h2=2796,7 кДж/кг

Энтропия                         s2= 6,3671 кДж/(кг.К)

Температура                t2=208,550C

Внутренняя энергия         u2=h2-p2v2 = 2796,7*103- (18,529*105)*0.10729 = 2597,9 кДж/кг

Изменение внутренней энергии:        Δu= u2 - u1 = 2597,9 – 3032,43 = -434,53 кДж/кг

Изменение энтальпии:                         Δh = h2 - h1 = 2796,7 – 3360 = -563,3 кДж/кг

Количество тепла:                         q= Δh = -563,3 кДж/кг (dP=0)

Работа :                                         a= Δh – Δu = -563,3 – (-434,53)= -128,77 кДж/кг

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6][pic 7]

[pic 8][pic 9]

15.2  Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с начальными параметрами: P1 = 70 бар и t1= 4700C . Пар из ЦВД  поступает в промежуточный пароперегреватель при давлении 2 бара, пар перегревается до температуры 3500C после чего поступает в ЦВД, на выходе из которых давление равно 4 кПа. Определить термический к.п.д. цикла с учетом и без учета работы наноса и относительную разность этих к.п.д. Изобразить цикл на (P,v)-,(h-s)- и (T, s)- диаграммах.

По известным начальным параметрам P1, t1 , используя h-s диаграмму  и таблицу для воды определяем энтальпии в основных точках цикла:

h1 = 3337,9 кДж/кг        ha = 2539,5 кДж/кг         hb = 31.73,9 кДж/кг         

h2 = 2430,1 кДж/кг         h3 = 121,40 кДж/кг        h4 = 128,41 кДж/кг         

Термический к.п.д. цикла с учетом

ηт =  =  = = 0.399[pic 10][pic 11][pic 12]

Термический к.п.д. цикла без учета работы насоса ( h4=h3)

ηт’ =  =  =  = 0,400[pic 13][pic 14][pic 15]

Относительная разность этих к.п.д.