1 кг водяного пара с начальным давлением p1=4

Задачу решаем с помощью h-S – диаграммы влажного воздуха.
Определяем начальное состояние пара (точка 1) на пересечении линии постоянного давления p1=4,5 МПа и линии постоянной сухости x1=0,93.
1-2' - изотермическое расширение пара; 1-2'' - изобарное расширение пара.
Параметры точки 1: температура t1=257 ˚C, удельный объем v1=0,041м3кг, энтальпия h1=2681кДжкг, энтропия s1=5,8кДжкг×К.
Изотермическое расширение пара.
Тепло, подведеное к 1 кг пара в процессе изотермического расширения, равно:
q=T×(s2-s1)
отсюда энтропия в конце расширения:
s2=s1+qT=5,8+430257+273=6,61кДжкг×К
Определяем конечное состояние пара (точка 2) на пересечении линии постоянной температуры t1=257 ˚C и линии постоянной энтропии s2=6,61кДжкг×К.
Параметры состояния пара в точке 2: температура t2=257 ˚C: удельный объем v2=0,12м3кг, энтальпия h2=2925кДжкг, энтропия s2=6,61кДжкг×К, давление p2=1,9 МПа.
Изменение внутренней энергии в процессе расширения:
∆u=u2-u1=h2-p2×v2-h1-p1×v1 =2925×103-1,9×106×0,12-2681×103-4,5×106×0,041 =200,5×103Джкг
Работа расширения равна:
l=q-∆u=430-200,5=229,5кДжкг
Изменение энтальпии равно:
∆h=h2-h1 = 2925-2681=244кДжкг
Изменение энтропии:
∆s=s2-s1=6,61-5,8=0,81кДжкг×К
Изобарное расширение пара.
Тепло, подведенное к 1 кг пара в процессе изобарного расширения:
q=h2-h1
тогда энтальпия в конце расширения:
h2=q+h1=430+2681=3111 кДжкг
Определяем конечное состояние пара (точка 2) на пересечении линии постоянного давления p1=4,5 МПа и линии постоянной энтальпии h2=3111 кДжкг