120

= s^f +x₂~ = 3,132 kJ-kg^-K'¹

Ciepło przemiany izotermicznej ma wartość

Q_l2 = mT_n(s₂ -    = 607,38 kj

zaś praca przemiany izobarycznej

Lj ₂ = mp {v₂ - Vj) = 45,6 kJ

Przykład 4.3.4

Kalorymetr beczkowy umożliwia wyznaczenie stopnia suchości pary wilgotnej. Zasada jego działania jest następująca. Do zaizolowanej beczki zawierającej wodę doprowadza się (po zdławieniu) pewną ilość pary wilgotnej. Znane są masa i temperatura wody w beczce, masa i temperatura pary oraz przyrost temperatury wody w beczce. Te dane wraz ze znajomością entalpii pary suchej nasyconej pozwalają na obliczenie jej stopnia suchości. Zakładając, że w beczce znajduje się 60 kg wody o początkowej temperaturze 20°C i że masa doprowadzonej pary o temperaturze 150°C (i" = 2745 kJ/kg) wynosi 2 kg, obliczyć jej stopień suchości, jeśli końcowa temperatura wody w beczce wyniosła 33°C.

Rozwiązanie

Beczka jest układem otwartym, do którego doprowadzono masę pary m_p o entalpii i_p bez wymiany ciepła i pracy z otoczeniem. Zatem bilans energetyczny ma postać

U-- U, = mi

2    1    p p

gdzie

U_x = ,c_wt_w = 60-4,19 *20 - 5028 kJ U₂ = (m_w + m_p)c_wt_k = (60 + 2)4,19*33 - 8572,74 kJ U₂-U_l = 3544,74 kj

Entalpia właściwa pary wilgotnej wyraża się zależnością (4.3.Ib)

/ = i' +x{i" -V)

gdzie

i' = 4,19*150 = 628,5 kJkg'¹

120