5. Расчет изобарного процесса 5-6

5.1. Находим параметры состояния пара в точке 6 (все параметры состояния в точке 5 определены), которая рас­положена на верхней пограничной кривой (рис. 3.1), т.е. отвечает состоянию сухого насыщенного пара. При давлении p₁ из П. 3.2 получаем

h₆, ; s₆, ; t₆ = t₅, ⁰С; v₆, .

5.2. Определяем теплоту, подводимую в процессе (р₁ = сonst)

q_5-6 = h₆ - h₅ .

5.3. Вычисляем работу в процессе

l_5-6 = p₁(v₆ - v₅) .

5.4. Находим изменение внутренней энергии (как и в про­цессе 4-5)

u_5-6 = q_5-6 – l_5-6 .

5.5. Определяем изменение энтропии

s_5-6 = s₆ – s₅ .

6. Расчет изобарного процесса 6-1

Все параметры состояния пара в точках 1 и 6 определены.

6.1. Определяем теплоту, подводимую в процессе (p₁ = сonst)

q_6-1 = h₁ - h₆ .

6.2. Вычисляем работу в процессе

l_6-1 = p₁(v₁ - v₆) .

6.3. Находим изменение внутренней энергии по аналогии с предыдущим изобарным процессом 5-6

u_6-1 = q_6-1 - l_6-1 .

6.4. Определяем изменение энтропии

s_6-1 = s₁ - s₆ .

7. Расчет цикла

7.1. Определяем работу, произведенную водяным паром за цикл, как алгебраическую сумму работ во всех указан­ных выше процессах

l_ц = l_1-2 + l_2-3 + l_3-4 + l_4-5 + l_5-6 + l_6-1 .

7.2. Определяем полезно использованную в цикле тепло­ту как алгебраическую сумму теплот, подведенных или от­веденных в процессах

q_ц = q_1-2 + q_2-3 + q_3-4 + q_4-5 + q_5-6 + q_6-1 .

7.3. Находим подведенную за цикл теплоту

q_I = q_4-5 + q_5-6 + q_6-1 .

7.4. Определяем термический к.п.д. цикла

.

7.5. Проверяем полученные выше l_ц и q_ц по выражению первого закона термодинамики, т. е. q_ц = u_ц + l_ц. Для цикла u_ц = 0 и, следовательно, должно сохраняться равенство q_ц = l_ц.

Вычисляем относительную погрешность

.

Погрешность обусловлена определением отдельных параметров в is-диаграмме и последующим ее накоплением в расчетах (допускается погрешность l_ц 3%).

Примечание. Для построения цикла в Ts-диаграмме ре­комендуется принимать масштабы для энтропии - 0,5 в 1 мм, для температуры - 10 К в 1мм.

Данные расчета сводим в таблицу 3.2.

Контрольные вопросы

1. Каковы основные различия реальных и идеальных газов?

2. Какие особенности реальных газов учитываются уравнением Ван-дер-Ваальса? Запишите это уравнение.

3. Что называется критическим состоянием реального газа?

4. Что понимается под приведенными объемом, давлением и температурой реального газа? Запишите уравнение Ван-дер-Ваальса с использованием приведенных параметров.

5. Что такое влажный и сухой насыщенный пар? Дайте определение степени сухости пара.

6. Как определяются параметры влажного насыщенного пара?

7. Что такое скрытая теплота парообразования, как она определяется?

8. Что представляют собой таблицы водяного пара и как они используются при расчетах?

9. Как изображаются основные процессы изменения состояния водяного пара в Тs- диаграмме?

10. Как изображается процесс парообразования при постоянном давлении в pv-диаграмме?

11. Изобразите основные термодинамические процессы водяного пара в pv-диаграмме.

12. Изобразите основные термодинамические процессы водяного пара в is-диаграмме.

13. Как определяется работа расширения (сжатия), количество подводимой (отводимой) теплоты и изменение внутренней энергии в основных термодинамических процессах водяного пара?

14. Запишите уравнение первого закона термодинамики для кругового процесса (цикла).

15. Расскажите о втором законе термодинамики, его значении, приведите основные формулировки. Что такое термический КПД цикла?