a) Sketch a p-v diagram of the process; be sure to include b) What is the initial temperature of the steam in the tank ( C)?

Transkript

1 PG 00 öning Proble 5 of stea at a pressre of bar are contained in a rigid iidsealed ldtank whose ole is.97. he stea begins to cool off as heat is transferred to the atosphere. When the internal pressre reaches 0 kpa, the tank walls will collapse. a) Sketch a p- diagra of the process; be sre to inclde the apor doe on the diagra. b) What is the initial teperatre of the stea in the tank ( C)? c) What will the teperatre be in the tank when the walls collapse ( C)? d) At the instant of collapse, how any of water are in the liqid state? e) What is the total change in internal energy (kj) for the process? Does U increase or decrease? Find properties of H O fro stea tables. 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland Proble 5 Giet: ( H O) p bar 00 kpa p 0 kpa V, 97 V V Antar: rent atten, stel tank ilket betyder att olyen är konstant 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland

2 Proble 5 a) För att rita ett P-V diagra åste i bestäa H O:s tillstånd i processen illstånd :,97, 985 Kollar den specifika olyen för ättadattenånga id 00kPa 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 4

3 Proble 5 a) För att rita ett P-V diagra åste i bestäa H O:s tillstånd i processen illstånd :,97,985, > g ( kpa) Den specifika olyen i detta tillstånd är större än den specifika olyen för en ättadgas i saa tillstånd gasen är öerhettad 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 5 Proble 5 a) illstånd : Blandning p 0 kpa Kollar den specifika olyen för ättad attenånga och den specifika olyen för ätska id ättningstillstånd id 0kPa 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 6

4 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 7 Proble 5 a) illstånd : 0,0000 <,985 < 4,67 Den specifika olyen för detta tillstånd ligger ellan specifika olyen för en ättad gas och för ätskan i det ättade tillståndet Blandning 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 8

5 illstånd illstånd 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 9 Proble 5 b) Sper heated table anänds ed interpolation: Linjärinterpolations forel från MAOL: y y y y + ( x ) x x x II I I + II I ,7,964 ( ) o 60, C I (,985,964) 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 0

6 Proble 5 c) Satrated water - pressre table ger oss ärdet då i känner till trycket. p 0 kpa o 45,8 C L 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland Proble 5 d) Hr ycket fanns i ätskefor då systeet kollapsade? Från tidigare har i:,985 4, 674 L 0, Få Från kap. 4, slide 4/7: Fraktion ånga: Fraktion ätska: x 0, 865 x 000 L,985 0,000 L 4,674 0,000 L 0,865, 7, 0,5 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland

7 Proble 5 e) Sperheated table ger oss den interna energin för tillstånd.h.a. Interpolation: y y y y ( x ) + x x x II I I + II I ( ) 58,88 658, 658, +,985,7,964 64, 6 kj I (,964) 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland Proble 5 e) illstånd fås slide 44/7: L, + x( ( L ) 9,8 + 0,5( 47,0 9,8) 9 kj 494, Detta ger oss: ΔU ( ) ( 494,99 64, 6 ) kj Δ U 495 kj Den interna energin inskar 5/0/00 Åbo Akadei Uniersity - kf Heat Engineering rk Finland 4