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一刚性容器中装有1kg的湿蒸汽 其压力为200kPa x=0.4。若对容器加热 使水全部汽化
问题详情
一刚性容器中装有1kg的湿蒸汽,其压力为200kPa,x=0.4。若对容器加热,使水全部汽化,试求:(1)最终压力;(2)加热期间工质的热力学能变化;(3)加热量。
参考答案
先进行参数分析,确定初终两态的状态参数。
初态为P1=200kPa、x=0.4的湿蒸汽,根据附表11的数据可算得
v'=0.0010605,v"=0.88585m3/kg
v1=xv"+(1-x)v'=0.4×0.88585+0.6×0.0010605=0.355m3/kg
h'=504.78,h"=2706.53kJ/kg,s'=1.5303,s"=7.1272kJ/(kg·K)
h1=xh"+(1-x)h'=0.4×2706.53+0.6×504.78=1385.5kJ/kg
u1=h1-p1v1=1385.5-200×0.355=1314.5kJ/kg
终态是干饱和蒸汽,而且有v2=v"=v1=0.355m3/kg。根据附表11的数据可算得
p2=6+(5-6)(0.355-0.31563)/(0.37486-0.31563)=533.4kPa
h2=h"=2756.66+(2748.59-2756.66)(0.355-0.31563)/
(0.37486-0.31563)=2751.1kJ/kg
u2=u"=h"-p2v"=2751.1-533.4×0.355=2561.7kJ/kg
再进行能量分析求出热力学能变化及热量。
Δu=u2-u1=2561.7-1314.5=1247.2kJ/kg
根据能量方程不难得出 q12=Δu=1247.2kJ/kg