1 кг водяного пара с начальным давлением p1 и степенью сухости x1 изотермически расширяется

А) T=const
По h-s диаграмме определяем начальное состояние пара. Воспользуемся интерактивной таблицой программы организации IAPWS (The International Association for the Properties of Water and Steam). Зададим начальное давление и степень сухости и определим остальные параметры (рис. 3):
t1=285,83 °C;h1=2652,159кДжкг;s1=5,599кДжкг⋅К;v1=0,00253 м3/кг
В изотермическом процессе теплота определяется как:
q=T1(s2-s1)
Отсюда энтропия в состоянии 2:
s2=q+T1s1T1=460+285,83+273,15⋅5,599(285,83+273,15)=6,422кДжкг⋅К
Рис . 3. Начальное состояние пара
Двигаясь по изотерме находим рассчитанное значение s2 и определяем параметры пара в точке 2 (Рис. 4):
p2=3,276 МПа;h2=2947,836кДжкг;v2=0,071м3кг;T2=T1
Зная параметры состояний находим изменение внутренней энергии:
Δu=h2-p2v2-h1-p1 v1=2947,836-3,276⋅0,071-2652,159-7⋅0,00253=295,46кДжкг
Работа расширения в изотермическом процессе:
l=q-Δu=460-295,46=164,538кДжкг
Изменение энтропии и энтальпии:
Δs=s2-s1=6,422-5,599=0,823кДжкг⋅К
Δh=h2-h1=2947,836-2652,159=295,677кДжкг
Рис. 4. Параметры пара в точке 2
Б) p=const
Параметры в точке 1 такие же как в изотермическом процессе