Решение. Для вычисления параметров влажного пара в точке 1 воспользуемся таблицей термодинамических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения (табл

Для вычисления параметров влажного пара в точке 1 воспользуемся таблицей термодинамических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения (табл. П.2.1). С помощью линейной интерполяции (см. задачу 8.1) получаем

Аналогичным образом вычисляются удельные параметры и функции кипящей воды (v ', h ', s ') и сухого насыщенного пара (v '', h '', s '') для давления 0,5 бар:

v '=0,00103 м³/кг; h '=340 кДж/кг; s '=1,09 кДж/(кг·К);

v ''=3,265 м³/кг; h ''=2645 кДж/кг; s ''=7,60 кДж/(кг·К).

По формулам (8.1) находим

Внутренняя энергия пара находится по формуле (8.2):

Состояние пара в точке 2 находится по двум известным параметрам p ₂ = 50 бар и s ₂ = s ₁ = 6,62 кДж/(кг·К). Поскольку , то водяной пар в состоянии 2 является перегретым, и его параметры вычисляем с помощью таблиц термодинамических свойств воды и перегретого водяного пара (табл. П.2.2). Для давления p ₂ = 50 бар с помощью линейной интерполяции находим значения удельных параметров пара в состоянии 2 и рассчитываем значение удельной внутренней энергии (см. табл. 8.2).

Значения параметров пара в состоянии 3 находятся по известным значениям давления p ₃ = p ₁=0,5 бар и температуры t ₃ = t ₂ = 395 ^oC. Так как , пар в состоянии 3 является перегретым. С использованием двойной интерполяции сначала между давлениями 0,4 бар и 0,6 бар, а затем между температурами 350 ^oC и 400 ^oC получаем значения параметров пара в состоянии 3 (приведены в табл. 8.2).

Таблица 8.2

Параметры и функции пара (к задаче 8.20)

Состояние	Параметры и функции
p, бар	t, оС	v, м3/кг	h,	u,	s,	x
	0,5	81,3	2,78			6,62	0,85
			0,057			6,62	–
	0,5		6,42			8,85	–

Величины удельных количеств работы изменения объема l, полезной внешней работы l 'и теплоты q для отдельных процессов находятся согласно формулам табл. 8.1. Результаты расчёта представлены в таблице 8.3. Здесь же приведены суммарные величины для всего цикла, состоящего из трех процессов.

Таблица 8.3.

Работа и теплота процессов (к задаче 8.20)

Процесс	Работа изменения объёма	Полезная внешняя работа	Теплота q, кДж/кг
1–2	–733	–880
2–3
3–1	–183		–969
Сумма

Величины работ и количества теплоты для цикла оказались численно одинаковыми, что является следствием первого начала термодинамики в применении к циклам (см. раздел 4) и может использоваться в качестве проверки правильности численных расчетов.

На рис. 8.5 представлены все три процесса в диаграммах p–v, T–s и h–s.

Рис. 8.5. К задаче 8.20

8.21. Водяной пар с параметрами расширяется адиабатически до давления . Затем пар изотермически переходит в состояние сухого насыщенного.

Найти параметры водяного пара в состояниях 1, 2 и 3, а также количества удельной теплоты, работы изменения объема и полезной внешней работы для каждого из процессов. Представить процессы в диаграммах T–s и h–s.

Задачу решить с использованием h–s диаграммы для воды и водяного пара.