有两股压力分别是12.0 MPa和1.5 MPa的饱和蒸汽。1．如用于做功，经稳流过程变成25℃的饱和水，求Wid(To=298K) 。2．如用作加热介质，经换热器后变成25℃的饱和水，求换热量Q。对计算结果作综合分析，在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽？已知：各状态点一些热力学参数，见表1。表1 装置各状态点一些热力学参数状态点 t/℃ p/MPa 状态 H/(kJ・kg-1) S/(kJ・kg-1・k-1)1 324.8 12 饱和蒸汽 2684.9 5.49242 198.3 1.5 饱和蒸汽 2792.2 6.44483 25 0.008169 饱和水 104.89 0.3674（15分）

本题主要考查稳流过程中有效能（做功能力）和换热量的计算，以及根据计算结果对蒸汽使用方式进行合理分析。解题思路如下：

1. 计算用于做功时的有效能：
   • 对于稳流过程，有效能的计算公式为 $W_{id}=\Delta H - T_0\Delta S$，其中 $\Delta H$ 是焓变，$T_0$ 是环境温度，$\Delta S$ 是熵变。
   • 对于状态点 1（$p_1 = 12.0\ MPa$ 的饱和蒸汽）：
     • 首先计算焓变 $\Delta H_1=H_3 - H_1$，已知 $H_1 = 2684.9\ kJ/kg$，$H_3 = 104.89\ kJ/kg$，则 $\Delta H_1=104.89 - 2684.9=-2580.01\ kJ/kg$。
     • 然后计算熵变 $\Delta S_1=S_3 - S_1$，已知 $S_1 = 5.4924\ kJ/(kg\cdot K)$，$S_3 = 0.3674\ kJ/(kg\cdot K)$，则 $\Delta S_1=0.3674 - 5.4924=-5.125\ kJ/(kg\cdot K)$。
     • 最后根据有效能公式计算 $W_{id1}=\Delta H_1 - T_0\Delta S_1$，已知 $T_0 = 298\ K$，则 $W_{id1}=-2580.01-298\times(-5.125)=-2580.01 + 1527.25=-1052.76\approx - 1052.8\ kJ/kg$。
   • 对于状态点 2（$p_2 = 1.5\ MPa$ 的饱和蒸汽）：
     • 计算焓变 $\Delta H_2=H_3 - H_2$，已知 $H_2 = 2792.2\ kJ/kg$，$H_3 = 104.89\ kJ/kg$，则 $\Delta H_2=104.89 - 2792.2=-2687.31\ kJ/kg$。
     • 计算熵变 $\Delta S_2=S_3 - S_2$，已知 $S_2 = 6.4448\ kJ/(kg\cdot K)$，$S_3 = 0.3674\ kJ/(kg\cdot K)$，则 $\Delta S_2=0.3674 - 6.4448=-6.0774\ kJ/(kg\cdot K)$。
     • 根据有效能公式计算 $W_{id2}=\Delta H_2 - T_0\Delta S_2$，已知 $T_0 = 298\ K$，则 \(W_{id2}=-2687.31-298\times(-6.0774)=-26\\)
2. 计算用作加热介质时的换热量：
   • 在稳流过程中，若只考虑焓变，换热量 $Q=\Delta H$。
   • 对于状态点 1：$Q_1=\Delta H_1=H_3 - H_1=104.89 - 2684.9=-2580.01\approx - 2580.1\ kJ/kg$。
   • 对于状态点 2：$Q_2=\Delta H_2=H_3 - H_2=104.89 - 2792.2=-2687.31\approx - 2687.3\ kJ/kg$。
3. 综合分析：
   • 比较 $W_{id1}$ 和 $W_{id2}$ 的大小，$\vert W_{id1}\vert>\vert W_{id2}\vert$，说明高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。
   • 比较 $\vert Q_1\vert$ 和 $\vert Q_2\vert$ 的大小，$\vert Q_1\vert<\vert Q_2\vert$，说明高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽弱。