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Nassdampfgebiet --> Thermodynamik

Frage: Nassdampfgebiet --> Thermodynamik
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Ein wärmedichtes Druckgefäß DG mit konst. Volumen VDG = 0,1 m3 enthält Naßdampf mit x1 =5% Dampfgehalt bei einem absoluten Druck von p1 = 30 bar (Z1). Dieses Druckgefäß steht in

einem isolierten Sicherheitsbehälter SB (der Zwischenraum ist isoliert). Im Druckgefäß ist eine elektrische Heizung mit einer Leistung von PH = 40 kW installiert, die solange eingeschaltet
wird, bis das Druckgefäß bei einem absoluten Druck von pzul = p2 =140bar platzt (Z2). Nach dem Überströmen (Z3) zeigt der Manometer des Sicherheitsbehälters einen Druck von
p3 = 6 bar an.

Bestimmen Sie:
a. qualitativ die Zustandsänderungen im T,s - Diagramm .
b. die Masse des Nassdampfes mD,
c. den Dampfgehalt x2 des Naßdampfes im Druckgefäß unmittelbar vor dem Zerplatzen,
d. die Zeit, die vom Einschalten der Heizung bis zum Zerplatzen des Druckgefäßes vergeht,
e. das Volumen des Sicherheitsbehälters VSB.

Also a+b+c kein Problem

zu d) ich kenne keine Formel in dem die Zeit vorhanden ist zum thema Nassdampfgebiet

zu d) da wir weder x noch v gegeben haben , können wir ja aus der Dampftabelle die werte h` und h" entnehmen.
also
x3=(h-h`)/(h"-h`) oder. h"-h`=r
r kann man aus der Tabelle entnehmen

Jetzt die frage wie komme ich an h ?
h=h´*(1-x)+h"*x , aber x haben wir ja nicht gegeben kann man "h" irgendwie anders ausrechnen ? also ich habe mir gedacht irgendwie mit

Q23=m*(h3-h2) , weil wir ja Q=40kw gegeben haben.

Hoffe jmd kann helfen danke ..
Frage von Claudius_ (ehem. Mitglied) | am 19.09.2013 - 17:51


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Antwort von v_love | 20.09.2013 - 01:45
was soll x3 sein? auf jeden fall braucht man das nicht, um d) zu lösen.


man berechnet die spezifischen energien für die beiden zustände mit u=u`+x*(u``-u`) (x ist bekannt aus aufgabenstellung bzw. c.) da das volumen gegeben ist, hat man auch die änderung delta U der inneren energie des systems und damit auch die gesuchte zeitspanne delta t=delta U/PH


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Antwort von Claudius_ (ehem. Mitglied) | 20.09.2013 - 02:20
Sorry ich meine zu e)braucht man "h"


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Antwort von Claudius_ (ehem. Mitglied) | 20.09.2013 - 02:24
d) ist verständlich danke ;-)


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Antwort von v_love | 20.09.2013 - 02:57
was man eigentlich braucht ist v (dann hat man sofort V) und nicht h, berechnet man aber genau so. da der prozess schnell (näherungsweise instantan) von statten geht, kann man x_i=x_f annehmen.


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Antwort von Claudius_ (ehem. Mitglied) | 20.09.2013 - 13:23
Was soll x_i=x_f heißen ?


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Antwort von v_love | 21.09.2013 - 01:51
i wie initial, f wie final, in dem zusammenhang: vor und nach dem platzen des gefäßes; und x steht in diesem fall unglücklicherweise für die spez. enthalpie


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Antwort von Claudius_ (ehem. Mitglied) | 21.09.2013 - 07:05
Danke erstmal für deine hilfe , aber x_i ist nicht gleich x_f habe es versucht ich muss irgendwie mit der formel x=(h-h`)/(h``-h`) auf dem dampfgehalt kommen , weil h` und h`` kann man aus der tabelle entnehmen ich muss irgendwie am das h kommen hm..

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