Термодинамика ТТ.5 Глава IX

TT.5 Глава IX. Рабинович

Водяной пар 310-388

Часть задач есть решенные, контакты

310. Определить температуру, удельный объем, плотность, энтальпию и энтропию сухого насыщенного пара при давлении р = 1 МПа.

 311. Сухой насыщенный пар имеет давление р = 1,4 МПа. Определить все остальные параметры пара.

 312. Вода, находящаяся под давлением 1,5 МПа, нагрета до 190°С. Наступило ли кипение?

 313. При р = 0,9 МПа вода нагрета до 150°С. На сколько градусов нужно еще нагреть воду, чтобы началось кипение?

 314. Температура воды, находящейся в закрытом со­суде, равна 190°С. Под каким давлением находится вода?

 315. Найти давление, удельный объем и плотность воды, если она находится в состоянии кипения и температуры ее равна 250ºС.

 316. На паропроводе насыщенного пара установлен термометр, показывающий t = 175°С. Каково было бы показание манометра на этом паро­проводе?

 317. Манометр парового котла показывает давление 0,2 МПа. Показание барометра 0,103 МПа (776 мм рт.ст.). Считая пар сухим насыщенным, определить его температуру, удельный объем и энтальпию.

 318. Манометр парового котла показывает давление р = 0,15 МПа. Показание барометра равно 1,01 МПа (764 мм рт. ст.). Считая пар сухим насыщенным, найти его температуру и удельный объем.

 319. Определить состояние водяного пара, если давление его р = 0,5 МПа, а температура t = 172ºС.

 320. Определить состояние водяного пара, если давление его р = 0,6 МПа, а удельный объем υ = 0,3 м³/кг.

 321. Определить состояние водяного пара, если дав­ление его р = 2,2 МПа, а температура t = 240°С.

 322. Найти состояние водяного пара, если давление его р = 1,2 МПа, а удельный объем υ = 0,18 м³/кг.

 323. Определить состояние водяного пара, если давле­ние его р = 1,5 МПа, а температура t = 198,28°С.

 324. Найти состояние водяного пара, если давление его р = 2,9 МПа, а удельный объем υ = 0,079 м³/кг.

 325. Определить состояние водяного пара, если давление его р = 0,9 МПа, а энтропия s = 6,52 кДж/(кг · К).

 326. Найти удельный объем влажного пара, если р = 2 МПа, а х = 0,9.

 327. Определить внутреннюю энергию сухого насыщенного пара при р = 1,5 МПа.

 328. Определить энтальпию и внутреннюю энергию влажного насыщенного пара при р = 1,3 МПа и степени сухости пара х = 0,98.

 329. Найти энтропию влажного насыщенного пара р = 2,4 МПа и х = 0,8

 330. Найти массу, внутреннюю энергию, энтальпию и энтропию 6 м³ насыщенного водяного пара при давлении р = 1,2 МПа и сухости пара х = 0,9.

 331. Водяной пар имеет параметры р = 3 МПа, t = 400ºС. Определить значения остальных параметров.

 332. Водяной пар имеет параметры р = 9 МПа, t = 500°С. Определить значения остальных параметров.

 333. Найти массу 10 м³ пара при давлении р = 1,4 МПа и степени сухости х = 96%.

 334. Определить массу 9 м³ пара при давлении р = 0,8 МПа и степени влажности 10%.

 335. Найти количество теплоты, затрачиваемой на по­лучение 1 кг пара при 1,8 МПа и х = 0,9, если темпера­тура питательной воды t_в = 32°С.

 336. Определить количество теплоты, затрачиваемой на перегрев 1 кг сухого насыщенного пара при 9 МПа до 500ºС.

 337. Определить количество теплоты, затрачиваемой на перегрев 1 кг влажного пара при давлении р = 10 МПа и степени сухости х = 0,98 до температуры t = 480°С.

 338. Через пароперегреватель парового котла прохо­дит 5000 кг пара в час. Степень сухости пара до паропере­гревателя х = 0,99, а давление р = 10 МПа. Температура пара после пароперегревателя t = 550°С. Определить количество теплоты, воспринятой паро­перегревателем, принимая его к.п.д. равным 0,984.

 339. Паровой котел имеет паропроизводительность 20 кг/с. Рабочее давление пара р = 4 МПа, а температура его t = 440°С. Теплота сгорания топлива равна 12 600 кДж/кг; температура питательной воды t_п.в. = 145°С. Определить к.п.д. котла, если расход топлива со­ставляет 4,89 кг/с.

 340. Паровые котлы высокого давления Таганрогского завода «Красный котельщик» имеют паропроизводительность 640 т/ч при давлении пара р = 137 МПа и темпера­туре t = 570°С. Температура питательной воды t_в = 230°С. Теплота сгорания топлива составляет 25 120 кДж/кг. Чему равен часовой расход топлива, если к.п.д. парового котла составляет 87,6%?

 341. Паровая машина с приводом для заводских целей, созданная талантливым русским ученым изобретателем И. И. Ползуновым, имела следующие размеры: диаметр цилиндра 0,81 м и ход поршня 2,56 м. Давление пара, поступающего 6 машину, составляло 0,118 МПа. Считая пар, поступающий в машину, влажным насы­щенным со степенью сухости х = 0,97, определить массу пара в цилиндре машины.

 342. Найти диаметр паропровода, по которому проте­кает пар при давлении р = 1,2 МПа и температуре t = 260°С. Расход пара М = 350 кг/ч, скорость пара ω = 50 м/с.

343. Определить диаметр паропровода, по которому протекает пар при давлении р = 1,8 МПа. Расход пара М = 1,11 кг/с, скорость пара ω = 20 м/с. Произвести расчет для трех случаев; 1) х₁ = 0,9; 2) х₂ = 1; 3) t = 340°С.

 344. Паровая турбина расходует 51 000 кг/ч пара. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор при давлении р_н = 0,0045 МПа и влажности (1 — х) = 11%. Определить часовой расход охлаждающей воды, если ее начальная температура t₁ = 12°С, конечная t₂ = 23°С, а температура конденсата соответствует темпера­туре насыщения.

 345. В паровом котле объемом V = 12 м³ находятся 1800 кг воды и пара при давлении 11 МПа и температуре насыщения. Определить массы воды и сухого насыщенного пара, находящиеся в котле.

 346. В паровом котле объемом V = 15 м³ находятся 4000 кг воды и пара при давлении 4 МПа и температуре насыщения. Определить массы воды и сухого насыщенного пара, находящиеся в котле.

 347. В паровом котле находятся 25 м³ воды при дав­лении 3,5 МПа и температуре насыщения. Какое количество пара по массе и объему образова­лось бы в котле, если бы давление в нем упало до 0,1 МПа?

 348. В пароперегреватель парового котла поступает пар в количестве D = 20 т/ч при давлении р = 4 МПа и со степенью сухости х = 0,98. Количество теплоты, сообщенной пару в пароперегревателе, составляет 11 313 МДж/ч.

 349. Для регулирования температуры перегретого пара в некоторых случаях к нему примешиваютнасыщенный пар. Определить, какое количество насыщенного пара при давлении 4 МПа надо прибавить к 1 кг перегретого пара при 3,9 МПа и 470°С для снижения температуры пара до 450°С при неизменном давлении.

350. Построить в координатах Т_э в масштабе по не­скольким точкам нижнюю и верхнюю пограничные кри­вые, а также две изобары в области влажного пара; р₁ = 1 МПа и р_г = 5 МПа.

351. Задано состояние пара:

р = 1,6 МПа; х = 0,96. Определить остальные параметры, пользуясь диаграммой, и сравнить их со значениями этих же параметров, вычисленных с помощью таблиц водяного пара и соответствующих формул.

352. Пользуясь диаграммой is водяного пара, опреде­лить энтальпию пара: а) сухого насыщенного при давлении р = 1 МПа; б) влажного насыщенного при р = 1 МПа и х = 0,95; в) перегретого при р = 1 МПа и t = 300°С.

 353. Пользуясь диаграммой is, определить энтальпию пара: а) сухого насыщенного при р = 2,2 МПа, б) влаж­ного насыщенного при р = 0,8 МПа и х = 0,96; в) пере­гретого при р = 2,9 МПа и t = 400°С.

 354. Задано состояние пара:

р = 2 МПа; t = 340° С. Определить, пользуясь диаграммой is, значения s, t_н и перегрев пара.

 355. На диаграмме is выбрать точку в области насы­щенного пара и определить следующие параметры, харак­теризуемые этой точкой: р, х, t, i, s.

 356. Определить, пользуясь диаграммой is, значения параметров i_x, s_x и υ_х для водяного пара при р = 0,8 МПа и х = 0,96. Сравнить полученные данные со значениями этих величин, полученными при помощи формул и таблиц.

 357. В закрытом сосуде содержится 1 м³ сухого насыщенного водяного пара при давлении 1 МПа. Определить давление, степень сухости пара и количество отданной им теплоты, если охладился до 60ºС.

 358. Определить количество теплоты, которое нужно сообщить 6 кг водяного пара, занимающего объем 0,6 м³ при давлении 0,6 МПа, чтобы при υ = const повысить его давление до 1 МПа; найти также конечную сухость пара.

 359. 1 м³ пара при давлении р = 0,981 МПа и темпе­ратуре t = 300°С охлаждается при постоянном объеме до 100°С. Определить количество теплоты, отданной паром.

 360. В баллоне емкостью 1 м³ находится пар при р = 0,981 МПа и х = 0,78. Сколько теплоты нужно сообщить баллону, чтобы пар сделался сухим насыщенным?

 361. В паровом котле находится 8250 кг пароводяной смеси с паросодержанием х = 0,0015 при давлении 0,4 МПа. Сколько времени необходимо для поднятия давления до 1 МПа при закрытых вентилях, если пароводяной смеси сообщается 18 МДж/мин?

 362. Влажный пар имеет при давлении р = 1,5 МПа паросодержание х = 0,80. Какое количество теплоты нужно сообщить 1 кг данного пара, чтобы довести его степень сухости при постоянном давлении до х₂ = 0,95.

 363. Влажный пар имеет при давлении р₁ = 0,8 МПа степень сухости х = 0,9. Какое количество теплоты нужно сообщить 1 кг этого пара, чтобы перевести его при постоянном давлении в сухой насыщенный пар?

 364. 1 кг водяного пара при р = 1 МПа и t₁ = 240ºС нагревается при постоянном давлении до 320ºС. Определить затраченное количество теплоты, работу расширения и изменение внутренне энергии пара.

 365. 1 кг водяного пара при р₁ = 1,6 МПа и t₁ = 300°С нагревается при постоянном давлении до 400°С. Определить затраченное количество теплоты, работу расширения и изменение внутренней энергии пара.

 366. Энтальпия влажного насыщенного пара при давлении р₁ = 1,4 МПа составляет i_x = 2705 кДж/кг. Как изменится степень сухости пара, если к 1 кг его будет подведено 40 кДж теплоты при постоянном давлении?

 367. К 1 кг пара при давлении 0,8 МПа и степени влажности 70% подводится при постоянном давлении 820 кДж теплоты. Определить степень сухости, объем и энтальпию пара в конечном состоянии.

 368. 1 кг влажного пара при давлении 1,8 МПа и влажности 3% перегревается при постоянном давлении до t = 400°С. Определить работу расширения, количество сообщен­ной теплоты и изменение внутренней энергии.

 369. Из парового котла поступает в пароперегреватель 2700 кг/ч пара при р = 1,6 МПа и х = 0,98. Температура пара после пароперегревателя равна 400ºС. Найти количество теплоты, которое пар получает в пароперегревателе, и отношение диаметров паропроводов до и после пароперегревателя, считая скорости пара в них одинаковыми.

 370. На рис. 72 дана схема прямоточного котла высо­кого давления системы проф. Рамзина. Производитель­ность котла 230 т/ч пара при давлении 9,8 МПа и темпе­ратуре 500°С. Питательная вода поступает в змеевик 1 с температурой 185°С, подогревается в нем до 233°С и направляется в змеевик 2, расположенный в топке. В этом змеевике вода подогревается до температуры насыщения и испаряется значительная ее часть, а конеч­ная степень сухости пара доводится до 69%. Далее пароводяная смесь поступает в змеевик 3, в котором пар досушивается и перегревается до 340°С. Затем пар поступает в змеевик 4 и в пароперегреватель 5. Определить количество теплоты, которое получает 1 кг рабочего тела в змеевиках 2 и 3.

 371. 1 м³ водяного пара при давлении р₁ = 1 МПа и х = 0,65 расширяется при р = const до тех пор, пока его удельный объем не станет равным υ₂ = 0,19 м³/кг. Найти конечные параметры, количество теплоты, уча­ствующей в процессе, работу и изменение внутренней энергии.

 372. От 1 кг водяного пара с начальными параметрами р₁ = 1,6 МПа и υ₁ = 0,15 м³/кг отводится теплота при р = const. При этом в одном случае конечный объем υ₂ = 0,13 м³/кг, а в другом – υ₂ = 0,10 м³/кг. Определить конечные параметры, количество теплоты, участвующей в процессе, работу и изменение внутренней энергии.

 373. Отработавший пар из паровой машины направ­ляется в конденсатор. Состояние отработавшего пара; р = 0,01 МПа и х = 0,83. Какое количество воды для охлаждения необходимо подавать в конденсатор, если температура ее повышается на Δt = 15°С, а конденсат забирается из конденсатора при температуре t = 35°С?

 374. 2 кг пара, занимающие при р = 0,8 МПа объем V_i = 0,15 м³, изотермически расширяются до V₂ = 0,35 м³. Определить работу расширения, количество подведенной теплоты и степень сухости пара.

 375. 1 кг пара при давлении р₁ = 0,6 МПа и температуре t₁ = 200ºС сжимают изотермически до конечного объема υ₂ = 0,11 м³/кг. Определить конечные параметры и количество теплоты, участвующей в процессе.

 376. 6 кг пара при давлении р₁ = 1 МПа и степени сухости х₁ = 0,505 расширяются изотермически так, что в конце расширения пар оказывается сухим насыщенным. Определить количество теплоты, сообщенной пару, произведенную им работу и изменение внутренней энергии.

 377. 1 кг пара при р₁ = 1,8 МПа и х₁ = 0,7 изотерми­чески расширяется до р₂ = 0,8 МПа (рис. 74). Определить конечные параметры, количество подве­денной теплоты, изменение внутренней энергии и работу расширения.

 378. Сухой насыщенный водяной пар расширяется адиабатно от давления 1 МПа до 0,05 МПа. Определить степень сухости в конце расширения. Задачу решить при помощи диаграммы is и аналитическим путем.

 379. 1 кг пара расширяется адиабатно от начальных параметров р₁ = 3 МПа и t₁ = 300ºС до р₂ = 0,05 МПа. Найти значения i₁, i₂, u₁, υ₂, x₂ и работу расширения.

 380. 1,2 м³ влажного пара со степенью сухости х = 0,8 расширяется адиабатно от 0,4 до 0,06 МПа. Определить степень сухости, объем пара в конце рас­ширения и произведенную им работу.

 381. Найти по диаграмме is адиабатный перепад теп­лоты и конечное состояние при расширении пара от 1,4 МПа и 300°С до 0,006 МПа.

 382. 1 кг пара расширяется адиабатно от начальных параметров р₁ = 9 МПа и t₁ = 500ºС до р₂ = 0,004 МПа. Найти значения i₁, υ₁, i₂, υ₂, х₂ и работу расширения.

 383. Влажный пар при р₁ = 0,8 МПа и x₁ = 0,95 рас­ширяется адиабатно до р₂ = 0,004 МПа. Определить степень сухости пара в конце расширения аналитическим и графическим путем.

 384. Пар при давлении p₁ = 1,8 МПа и температуре t₁ = 350°С расширяется адиабатно до конечного давле­ния р₂ = 0,008 МПа. Найти степень сухости в конце процесса и давление, при котором пар в процессе расширения окажется сухим насыщенным.

 385. Пар с начальным давлением р₁ = 2 МПа и тем­пературой t₁ = 300°С расширяется адиабатно до р₂ = 0,004 МПа. Определить начальные и конечные параметры и работу расширения 1 кг пара.

 386. Пар с начальным давлением р₁ = 1,8 МПа и температурой t₁ = 340°С расширяется адиабатно до дав­ления р₂ = 0,006 МПа. Определить работу расширения и конечное состояние пара.

 387. 1 кг пара при давлении р₁ = 5 МПа и темпера­туре t₁ = 400°С расширяется по адиабате до давления 0,05 МПа. Найти, пользуясь диаграммой is, температуру и сте­пень сухости для конечного состояния пара, а также адиабатный перепад теплоты

 388. 5 кг водяного пара, параметры которого р₁ = — 2 МПа и V₁ = 0,5 м³, расширяются адиабатно до дав­ления р₂ = 0,2 МПа. Определить конечный объем пара, степень сухости его и произведенную им работу.

Часть задач есть решенные, контакты