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由输汽总管向刚性真空容器绝热充气(如图5-6所示)。已知：Ti=300℃ pi=0.5MPa
问题详情
由输汽总管向刚性真空容器绝热充气(如图5-6所示)。已知：Ti=300℃，pi=0.5MPa，V=10m3，当容器内蒸汽压力达到p2=pi=0.5MPa时关闭阀门，这时测得的蒸汽温度为460℃，试求：
(1)充气结束时蒸汽的其他状态参数及充气量，并用能量方程来验证温度测量的正确性。
(2)若环境温度为300 K，计算充气过程的熵产及损。
(3)终态温度高于输汽总管内的蒸汽温度，而且还有损，请解释这些能量及能质是从何来的。
参考答案
先进行参数分析，确定稳定气源及充气终了的蒸汽状态。
根据pi=0.5MPa，Ti=300℃＞151.867℃=Ts，由附表12可查得
vi=0.52255m3/kg，hi=3063.6kJ/kg，si=7.4588kJ/(kg·K)
根据p2=0.5MPa，T2=460℃＞151.867℃=Ts，由附表12可查得
v2=0.67356m3/kg，h2=3397.2kJ/kg，s2=7.9719kJ/(kg·K)
u2=h2-p2v2=3397.2-500×0.67356=3060.4kJ/kg
再用能量方程来验证温度测量(T2=460℃)的正确性。
△E=(△E)Q+(△E)W+(ΔE)M
按题意有(ΔE)Q=0，(ΔE)W=0，mi=0，m2=mi，因此有
u2=hi=3063.6kJ/kg≈3060.4kJ/kg(计算值)
验证结果表明温度测量是正确的。
充气量为 m2=V/v2=1010.67356=14.85kg
最后进行能质分析，计算充气过程的熵产及
