Для решения задачи воспользуемся уравнением энтальпии:

h2 = h1 + (v1^2 - v2^2)/2 + g(z2 - z1) + (p2 - p1)/ρ

где h1, v1, z1 - соответственно энтальпия, скорость и высота в точке 1,
h2, v2, z2 - энтальпия, скорость и высота в точке 2,
p1, p2 - давление в точке 1 и 2, ρ - плотность пара, g - ускорение свободного падения.

Сначала найдем плотность пара при давлении 4 МПа и температуре 720 К. Это можно сделать, используя уравнение состояния для идеального газа:

p1v1 = ρR*T1

где R - универсальная газовая постоянная.

Затем найдем энтальпию в точке 1:

h1 = Cp*T1

где Cp - удельная теплоемкость при постоянном давлении.

Подставив известные значения, найдем h1.

После этого найдем скорость v1. По определению скорость можно найти, как

v1 = sqrt(2(h1 - h2) + v2^2 + 2g(z1 - z2) + 2(p1 - p2)/ρ)

Подставим известные значения и найдем v2.

Зная скорости и энтальпии в точках 1 и 2, можем найти удельную работу каждого отбора пара:

W = h1 - h2 + (v1^2 - v2^2)/2

Посчитаем удельную работу для каждого отбора.

Наконец, найдем термический КПД установки:

η = (ΣW) / Q1

где ΣW - суммарная удельная работа, Q1 - теплота, поступившая в установку.

Увеличение КПД по сравнению с циклом Ренкина рассчитывается как:

Δη = η - ηРенкина

где ηРенкина = 1 - T2 / T1, T2 - температура конденсации (принимается равной температуре окружающей среды).

И, наконец, расход пара через отбор можно найти как:

m = W / h1

После проведения всех вычислений, можно получить ответы на поставленные вопросы.