Пәк-і 60% болатын идеалды турбинада, қыздырғыштың температурасы 480°С болады. Суытқыштың температурасы қандай болады?

  • 51
Пәк-і 60% болатын идеалды турбинада, қыздырғыштың температурасы 480°С болады. Суытқыштың температурасы қандай болады? Қыздырғыштан алынатын жылудың суытқышқа берілу бөлігі қандай болады?
Sergeevich_9076
38
Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые термодинамические законы. Первый закон термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно сумме работы, совершенной над системой, и количеству теплоты, полученному системой. Запишем это в математической форме:

ΔU=QW

Где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - количество теплоты, W - совершенная работа.

Для идеальных турбин, работа W может быть выражена как произведение изменения энтальпии газа ΔH и эффективности турбины η:

W=ΔHη

Теперь рассмотрим идеальную турбину, где степень понижения давления составляет 60% (или 0,6). Мы знаем, что температура перед турбиной (T1) равна 480 °C. Для удобства приведем эту температуру к абсолютной шкале по Цельсию, добавив 273:

T1=480+273=753 K

Также предположим, что эффективность турбины η=1, что соответствует идеальной турбине.

Теперь мы можем рассчитать изменение энтальпии ΔH с помощью формулы:

ΔH=T1ΔS

Где ΔS - изменение энтропии.

Так как мы уже знаем, что степень понижения давления составляет 60%, то изменение энтропии равно:

ΔS=ln(0,6)

Теперь подставим все значения в формулу для изменения энтальпии:

ΔH=753(ln(0,6))

Теперь мы знаем изменение энтальпии. Чтобы найти температуру после турбины (T2), мы можем использовать следующую формулу:

ΔH=Cp(T2T1)

Где Cp - теплоемкость газа при постоянном давлении.

Разделим обе части уравнения на Cp:

ΔHCp=T2T1

Теперь мы можем решить это уравнение для T2, подставив значение ΔH и известную теплоемкость газа.

Таким образом, чтобы ответить на первый вопрос, мы должны решить уравнение:

753(ln(0,6))=Cp(T2753)

Чтобы ответить на второй вопрос, мы должны решить следующее уравнение:

T2T1=P2P1

Где P1 и P2 - давления перед и после турбины соответственно. Так как степень понижения давления составляет 60%, мы получаем:

T2753=0,6

Таким образом, ответы на задачу будут:

- Температура после турбины (T2) равна T2=753(ln(0,6))+753.

- Отношение давлений перед и после турбины составляет P2=0,6P1, где P1 и P2 - давления перед и после турбины соответственно.

Пожалуйста, не забудьте уточнить используемые значения Cp и определиться со значением давления перед турбиной P1, чтобы получить конкретные численные ответы.