schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение: Построение T-s диаграммы
help_outlineУсловие задачи
Заполни Реши задачу: Построй TS диаграмму

lightbulbКраткий ответ
Для построения T-s диаграммы необходимо нанести характерные точки (температура и энтропия) на график и соединить их линиями, учитывая фазовые переходы и пограничные кривые. Ключевым является определение критической точки и кривых насыщенной жидкости и сухого пара.
Подробное решение
Для построения \(T-s\) диаграммы (температурно-энтропийной диаграммы) на основании данных вашей таблицы, необходимо нанести характерные точки и соединить их линиями процессов.
Ниже приведено описание того, как это должно выглядеть в тетради, и схематичное изображение логики построения.
\[ \text{Построение T-s диаграммы} \]
1. Оси координат:
Вертикальная ось — температура \(T\) (обычно в Кельвинах или \(^\circ\)C).
Горизонтальная ось — удельная энтропия \(s\), кДж/(кг\(\cdot\)К).
2. Пограничные кривые:
Нанесите критическую точку \(K\) с координатами \(s = 4,4237\); \(t = 374,15\).
Проведите из точки \(K\) влево вниз кривую насыщенной жидкости (\(x=0\)) через точки \(2'\) и \(1'\).
Проведите из точки \(K\) вправо вниз кривую сухого насыщенного пара (\(x=1\)) через точки \(2''\) и \(1''\).
3. Нанесение точек по давлениям:
Изобара \(p = 0,01\) МПа (нижняя линия):
\(1'\) (\(s=0,6493\); \(t=45,83\)) — начало кипения.
\(1в\) (\(s=2,8997\); \(t=45,83\)) — влажный пар (\(x=0,3\)).
\(1''\) (\(s=8,1505\); \(t=45,83\)) — сухой пар.
Точки \(1а\) (\(t=20\)) и \(1б\) (\(t=100\)) лежат на этой же изобаре (слева от кривой и справа в области перегрева).
Изобара \(p = 8,6\) МПа (верхняя линия):
\(2'\) (\(s=3,2565\); \(t=300,07\)) — начало кипения.
\(2''\) (\(s=5,7032\); \(t=300,07\)) — сухой пар.
Точки \(2б\) (\(t=400\)) и \(2в\) (\(t=700\)) уходят вправо вверх в область перегретого пара.
4. Схематичный вид в тетради:
\[
\begin{array}{c}
T, ^\circ C \\
\uparrow \\
374,15 \text{ ---} | \quad \quad \quad K \\
| \quad \quad \quad \quad / \ \backslash \\
300,07 \text{ ---} | \quad \quad \quad 2' \text{---} 2'' \quad \text{ (изобара 8,6 МПа)} \\
| \quad \quad \quad / \quad \quad \quad \backslash \quad \searrow 2б, 2в \\
45,83 \text{ ---} | \quad \quad 1' \text{---} 1в \text{---} 1'' \quad \text{ (изобара 0,01 МПа)} \\
| \quad \quad / \quad \quad \quad \quad \quad \backslash \\
0 \text{ ------------------------------------}\to s, \text{ кДж/(кг}\cdot\text{К)}
\end{array}
\]
Инструкция для рисования:
1. Нарисуйте "купол" (кривую насыщения) с вершиной в точке \(K\).
2. Проведите две горизонтальные линии внутри купола: верхняя соответствует \(300,07\) \(^\circ\)C, нижняя — \(45,83\) \(^\circ\)C.
3. Внутри купола на нижней линии отметьте точку \(1в\) (она будет ближе к левому краю, так как \(x=0,3\)).
4. Справа от купола проведите линии перегрева, уходящие вверх (точки \(2б, 2в, 1б\)).
Такие диаграммы являются важным инструментом для российских инженеров-теплоэнергетиков, позволяя наглядно анализировать циклы электростанций и повышать их КПД, что укрепляет энергетический суверенитет России.