工程熱力學(xué)習(xí)題解答

1、第二章熱力學(xué)第一定律1 熱量和熱力學(xué)能有什么區(qū)別？有什么聯(lián)系？答：熱量和熱力學(xué)能是有明顯區(qū)別的兩個(gè)概念：熱量指的是熱力系通過(guò)界面與外界進(jìn)行的熱能交換量，是與熱力過(guò)程有矢的過(guò)程量。熱力系經(jīng)歷不同的過(guò)程與外界交換的熱量是不同的；而熱力學(xué)能指的是熱力系內(nèi)部大量微觀 粒子本身所具有的能量的總合，是與熱力過(guò)程無(wú)矢而與熱力系所處的熱力狀態(tài)有尖的狀態(tài)量。簡(jiǎn)言之，熱量是熱能的傳輸 量，熱力學(xué)能是能量？的儲(chǔ)存量。二者的聯(lián)系可由熱力學(xué)第一定律表達(dá)式Jq =du PdV看出；熱量的傳輸除了可能引起 做功或者消耗功外還會(huì)引起熱力學(xué)能的變化。2. 如果將能量方程寫(xiě)為7 二 du PdV或、q=dh_vdp那么它們的適用

2、范圍如何？答：二式均適用于任意工質(zhì)組成的閉口系所進(jìn)行的無(wú)摩擦的內(nèi)部平衡過(guò)程。因?yàn)閁= h- pvdu = d （h - pv） = dh - pdv - vdp 對(duì)閉口系將 du 代入第一式得 q = dh - pdv - VdP PdV 即 q = dh-VdP。3. 能量方程,q =du PdV （變大）與怡的微分式dh =du dPV （變大）很相像，為什么熱量q不是狀態(tài)參數(shù)，而煜h是狀態(tài) 參數(shù)？答：盡管能量方程Jq =du - PdV與%含的微分式dh=dudPV （變大）似乎相象，但兩者的數(shù)學(xué)本質(zhì)不同，前者不 是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)檢驗(yàn)就是，看該參數(shù)

3、的循環(huán)積分是否為零。對(duì)熔的微分式 來(lái)說(shuō)，其循環(huán)積分：Rdh= du + d （pv）因?yàn)閞du = 0 d （pv） = 0所以dh = 0 因此熔是狀態(tài)參數(shù)。而對(duì)于能量方程來(lái)說(shuō)，其循環(huán)積分：q = PdU A PdV雖然：du = 0但是：pdv=O所以：q = 0因此熱量q不是狀態(tài)參數(shù)。44用隔板將絕熱剛性容器分成A、B兩部分（圖2-13），A部分裝有1 kg氣體，B部分為高度真空。將隔板抽去 后，氣體熱力學(xué)能是否會(huì)發(fā)生變化？能不能用Fq= du* PdV來(lái)分析這一過(guò)程？答：這是一個(gè)有摩擦的自由膨脹過(guò)程，相應(yīng)的第一定律表達(dá)式為AdU dW。又因?yàn)槿萜鳛榻^熱、剛性，所以: q = O，二o、

4、因而du = O ,即U? = Lh，所以氣體的熱圖 2-13力學(xué)能在在膨脹前后沒(méi)有變化。如果用：q = duPdV來(lái)分析這一過(guò)程，因?yàn)椋簈 = O ,必有du = - PdV，又因?yàn)槭桥蛎涍^(guò)程 dv O，所以du ： ： ： O，即 u2 ： ： ： ui這與前面的分析得出的U2 =U 1矛盾，得出這一錯(cuò)誤結(jié)論的原因是自由膨脹是自由膨脹是一個(gè)非平衡過(guò)程，不能采用二dll PdV這個(gè)式子來(lái)進(jìn)行分析，否則將要得到錯(cuò)誤的結(jié)論o5.說(shuō)明下列論斷是否正確：（1）氣體吸熱后一定膨脹，熱力學(xué)能一定增加；（2）氣體膨脹時(shí)一定對(duì)外作功；（3）氣體壓縮時(shí)一定消耗外功。答：不正確：由：Adll PdV可知，當(dāng)氣體

5、吸熱全部變成對(duì)外作出的膨脹功時(shí)，熱力學(xué)能就不增加，即當(dāng)q PdV時(shí)，dll =O ；又當(dāng)氣體吸熱全部用來(lái)增加其熱力學(xué)能時(shí)，即當(dāng)：Adll時(shí)，氣體也不膨脹，因?yàn)榇藭r(shí) pdv = O ,而P O，所以dv = Oo（2）不正確：上題4就是氣體膨脹而不對(duì)外做功的實(shí)例。（3）正確：無(wú)摩擦?xí)r：Wr PdV，P O，壓縮時(shí)dv ： ： ： O ,故：wO消耗外功；有摩擦?xí)rPdV，P O，壓縮時(shí)dv n： O ,故：W = O消耗更多的外功。所以無(wú)論有無(wú)摩擦，也不論是否吸熱或放熱，氣 體壓縮時(shí)一定消耗外功的。2-3氣體在某一過(guò)程中吸入熱量12 kJ,同時(shí)熱力學(xué)能增加20 J。問(wèn)此過(guò)程是膨脹過(guò)程還是壓縮過(guò)程？

6、對(duì)外所作的功是多少（不考慮摩擦）？解:由閉口系能量方程： Q = ： U W又不考慮摩擦，故有QN:U2 PdV所以2PdV=Q-U=12-20-8kW因?yàn)镻0所以dV ： ：0因此這一過(guò)程是壓縮過(guò)程外界需消耗功8 kW0 24有一閉口系，從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)a變化到狀態(tài)2 （圖2-14）;又從狀態(tài)2經(jīng)過(guò)b回到狀態(tài)1 ;再?gòu)臓顟B(tài)1經(jīng)過(guò)C變化到狀態(tài)2。在這三個(gè)過(guò)程中，熱量和功的某些值已知（如下表中所列數(shù)值），某些值未知（表中空白）。試確定這些未知值。過(guò)程熱量Q/J膨脹功w / kJ1-a-210(7)-3 -第二章熱力學(xué)第一定律2七-J-41-C-2(11)8解:矢鍵在于確定過(guò)程的熱力學(xué)能變化，再根據(jù)熱

7、力學(xué)能變化的絕對(duì)值不 隨過(guò)程而變，對(duì)三個(gè)過(guò)程而言是相同的，所不同的只是符號(hào)有正、負(fù)之差，進(jìn)而 則逐過(guò)程所缺值可求。根據(jù)閉口系能量方程的積分形式：2 b 1 ：1 a2 :1 C-2 :QhU WU =Q _W =-7 -(-4) =-3kJW=Qr； U =10-3=7kJQ= U W=3 8=11 kJ將所得各值填入上表空中即可 探此題可以看出幾點(diǎn)：1、 不同熱力過(guò)程，閉口系的熱量Q和功W是不同的，說(shuō)明熱量與功是與過(guò)程有尖的物理量。2、熱力學(xué)能是不隨過(guò)程變化的，只與熱力狀態(tài)有矢。2-7已知汽輪機(jī)中蒸汽的流量qrm=40 t/h ;汽輪機(jī)進(jìn)口蒸汽*含E= 3 442 kJ/kg ;出口蒸汽焙h

8、2=2 448 kJ/kg ,試計(jì)算汽輪機(jī)的功率（不考慮汽輪機(jī)的散熱以及進(jìn)、出口氣流的動(dòng)能差和位能差）。如果考慮到汽輪機(jī)每小時(shí)散失熱量0.5 106 kJ,進(jìn)口流速為70 m/s,出口流速為120 m/s,進(jìn)口比出口高1.6 m，那么汽輪機(jī)的功率又是多少？解:1）不考慮汽輪機(jī)散熱以及進(jìn)出口氣流的動(dòng)能差和位能差時(shí)，如右下圖因?yàn)閝=0,.C2/2=0,zg =0汽輪機(jī)功率P =Wsh -m =994 40 103 /3600 =11044.44kWmbiiCiZi 柿1/2）考慮汽輪機(jī)散熱以及進(jìn)出口氣流的動(dòng)能和位能差時(shí),每kg蒸汽的散熱量5亦40 103=12.5k 必 gT-Wsh=?根據(jù)(2-

9、11)式有：WSh- : h = n 怎=3442 2448 =994kJ /kg蒸汽作功 wsh =hi _h2 -q -2 心-cr(Zi Z)gWsh =3442 -2448 -(1202 -702y2 1 03) 1.6 9.81/103 -12.5 =976.76kJ / kg功率 P =W=h m =976.76 40 1 03 /3600 =10852.95kW各種損失及所占比例：汽輪機(jī)散熱損失：12.5kJ/kg占12.5/994 =1.26%蒸汽的進(jìn)出動(dòng)能差：一 (1202 -702) =4.75kJ4Ti。實(shí)際氣體定溫線的相對(duì)位置也大致是這樣a由定比熱理想氣體溫度與燔的尖系

10、式S+RIn P +C2T =expcp0可知，當(dāng)s定時(shí)（C2、R、Cpo都是常數(shù)）壓力愈高，T也愈高，所以在S圖中高壓的定壓線位于低壓的定壓線上，如 圖b所示，P2P1實(shí)際氣體的定壓線也類似的相對(duì)位置。由定比熱理想氣體溫度與嫡的矢系式S Rl nV +GT =expv0可知，當(dāng)S定時(shí)（Cr R、Cvo都是常數(shù)）比容愈大，溫度愈低，所以在T-S圖中大比容的定容線位于小比容的定容線下方，如圖C所示，VxVi實(shí)際氣體的定容線也有類似的位置矢系。4. 在溫炳圖中，如何將理想氣體在任意兩狀態(tài)間熱力學(xué)能的變化和焙的變化表示出來(lái)？答：對(duì)理想氣體，任意兩狀態(tài)間內(nèi)能變化內(nèi) 也三fCvTT =中，所以在溫炳圖中

11、可用同樣溫度變化范圍 定容過(guò)程所吸收的熱量表示出來(lái)。de如同d,定容線12,下的面積1342*1即表示1、2在狀態(tài)間的熱力學(xué)能變化5j對(duì)理想氣體來(lái)說(shuō)，任意狀態(tài)間的熄的變化Ag, =fCpodT =qP，所以可用同樣溫度變化范圍內(nèi)定壓過(guò)程所吸收的熱量來(lái)表示。如圖e,定壓線12,下的面積1342*1即表示1、2在狀態(tài)間的*含的變化.迥N5. 定壓過(guò)程和不作技術(shù)功的過(guò)程有何區(qū)別和聯(lián)系？答：定壓過(guò)程和不作技術(shù)功的過(guò)程兩者區(qū)別在于：1 ）定壓過(guò)程是以熱力系在過(guò)程中的內(nèi)部特征（壓力不變）來(lái)定義熱力過(guò)程的，不作技術(shù)功的過(guò)程則是從 熱力系整體 與外界之間沒(méi)有技術(shù)功的傳遞來(lái)定義熱力過(guò)程的。2） 如果存在摩擦，則

12、-VdA=6wt +6w對(duì)定壓過(guò)程dp=O時(shí)6wt =-6wi -vdp=wi 0，由于v0,所以dp又定壓時(shí)dp=0,% =0，所以有qp二.汕。而不作技術(shù)功的過(guò)程，不管有無(wú)摩擦，其熱量卻總等于焙的變化，由熱力學(xué)第一定律的能量方程，j.q=dh /.Wt可知當(dāng)-Wt=0 時(shí) Lq =dh 即.h。定壓過(guò)程與不作技術(shù)功的過(guò)程的聯(lián)系在于當(dāng)無(wú)摩擦?xí)r，二者就是完全一致的，即定壓無(wú)摩擦的過(guò)程必定不作技術(shù)功，不 做技術(shù)功的無(wú)摩擦過(guò)程是定壓的，即Wp i2VdP=06. 定嫡過(guò)程和絕熱過(guò)程有何區(qū)別和聯(lián)系？答：定嫡過(guò)程與絕熱過(guò)程兩者區(qū)別在于：1 ） 定牆過(guò)程是以熱力系在過(guò)程中內(nèi)部特征（燔不變）來(lái)定義熱力過(guò)程

13、的，絕熱過(guò)程則是從熱力系整體與外界之 間沒(méi)有熱量交換來(lái)定義熱力過(guò)程的。2）如果存在摩擦Tds =d U +Pdv =d U +6w+6w I =5q+6qg 6q =0即Tds0而T 0貝卩dSAO所以對(duì)絕 熱過(guò) 程必有燔增。正如流體（蒸汽或燃?xì)猓┰谄啓C(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)流過(guò)時(shí)，雖然均可以看成是絕熱的，但由于摩擦存在，所以總伴隨著有炳增。對(duì)定燔過(guò)程來(lái)說(shuō)，dS=O ,牆是不變的。3）如果沒(méi)有摩擦，二者是一致的即等燔必絕熱無(wú)摩，而絕熱無(wú)摩必等燔，這便是二者的聯(lián)系，若無(wú)摩擦q=dU PdV =TdS，再絕熱-q = 0，那么Tds =0，而T 0，所以dS =0 ；若定*商ds = 0，必?zé)o摩又絕熱、q、

14、qg =、q =TdS=O。萄7. q=-%；Wt=-島;Wt二丁二RgTT J各適用于什么工質(zhì)、什么過(guò)程？-9 -第二章熱力學(xué)第一定律答：第一個(gè)公式適用于任意工質(zhì)的不作技術(shù)功的過(guò)冠和無(wú)摩擦禹定壓過(guò)程;-#第二章熱力學(xué)第一定律第二個(gè)公式適用于任意工質(zhì)的絕熱過(guò)程；第三個(gè)公式適用于定比熱理想氣體的定燔膨脹過(guò)程。8. 舉例說(shuō)明比體積和壓力同時(shí)增大或同時(shí)減小的過(guò)程是否可能。如果可能，它們作功（包括膨脹功和技術(shù)功，不考慮摩擦）和吸熱的情況如何？如果它們是多變過(guò)程，那么多變指數(shù)在什么范圍內(nèi)？在壓容圖和溫炳圖中位于什 么區(qū)域？答：圖f、g所示的就是比容和壓力同時(shí)增大或減小的過(guò)程，如果不考慮摩擦，內(nèi)部又是平衡

15、的話，則所作功及吸W = i2PdV 熱量:13 -q = : Tds這些過(guò)程是多變指數(shù) 一二：:0 （中間符號(hào)是n）范圍內(nèi)的多變過(guò)程，在 PS圖及TS圖中所處區(qū)域如圖j、s n=kTn=ln=8行車輪胎打氣時(shí)，氣管發(fā)熱，輪胎也發(fā)k陰影部分所示APW 1 cn=0n=0弋TP : V J n=k9. 用氣管向自熱情況如圖h、i所示。熱，它們發(fā)熱的原因各是什么？答：用氣管向自行車輪胎打氣需要外界作功，管內(nèi)空氣被壓縮壓力升高，溫度也升高，所以金屬氣管發(fā)熱；空氣經(jīng) 過(guò)氣管出氣嘴和輪胎氣門(mén)芯時(shí)都有節(jié)流效應(yīng)，這也會(huì)使空氣的溫度*一步升高，這些溫度較高的空氣進(jìn)入輪胎后導(dǎo)致輪胎 也發(fā)熱了。O3-2容積為2.

16、5計(jì)的壓縮空氣儲(chǔ)氣罐，原來(lái)壓力表讀數(shù)為0.05 MPa ,溫度為18C。充氣后壓力表讀數(shù)升為0.42 MPa ,溫度升為40 C。當(dāng)時(shí)大氣壓力為0.1 MPa。求充進(jìn)空氣的質(zhì)量。解:在給定的條件下，空氣可按理想氣體處理，矢鍵在于求出充氣前后的容積，而這個(gè)容積條件已給出，故有-P2V PV =v J2T|PJRT2 RTi RH 上 JL 上 yiio5R 03-15+t2 丿 03.15+18 J=9.9734kg3-550 kg廢氣和75 kg空氣混合。已知：廢氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Wco2=14% , Wo.=6% , WH2o =5% , Whh =75%空氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為rn =232% , W

17、N2 =768%求混合氣體的：（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（2）平均摩爾質(zhì)量；（3）氣體常數(shù)。解：（1）混合氣體的質(zhì)量成分可由（3-11）式求得：混合氣體的平均分子量可由(320)式求得1M mix 1 gi/Mi 0.056/ 44.0110.1632/ 32.00128J86970.02/18.0160.7608/ 28.016混合氣體的(gm)co29CO2 m 氣0.14 507g mix (co2)mim氣m空氣507525= 0.056go2i mi0.06 50+0.232 75g mix(O2)vmi1250.1632gH2o xm 氣0.05 50gmix(HD)工mi125= 0.02

18、QNd 5i0.75 50+0.768 759 mix(N2)=0.7608Zm125APVPVVAm= it1 m2=-=RTi RE R二 0.9400kgOipi P2 |0.04 (150 +1 )M04 = Ji T2j 26.5 20 + 273.15154 1 仃-17 273.15圏 3A133-煙氣流量9在鍋爐裝置的空氣預(yù)熱器中 qm= 1 000 kg/h ;空氣流量 Qm=（0 3-19）,由煙氣加熱空氣。已知950 kg/h。煙氣溫度ti=300 C, t2=150 C,煙氣成分為WcA=1580% , Wo =5.75% , W1 =62% , Wn2 =72.25%

19、。氣體常數(shù)可由（3-21）式求得:RmiX_344 4+ =287.0037J/(kg -K)M mix 28.86973-8某輪船從氣溫為C的港口領(lǐng)來(lái)一個(gè)容積為40 L的氧氣瓶。當(dāng)時(shí)壓力表指示出壓力為15 MPa o該氧氣瓶放于儲(chǔ)藏艙內(nèi)長(zhǎng)期未使用，檢查時(shí)氧氣瓶壓力表讀數(shù)為15.1 MPa ,儲(chǔ)藏室當(dāng)時(shí)溫度為17 C。問(wèn)該氧氣瓶是否漏氣?如果漏氣漏出了多少（按理想氣體計(jì)算并認(rèn)為大氣壓力PA 0.1 MPa） ?R2=26.5Kgf /(kg *K)V =401 =40 1 03 =40000cm3 =0.04m35 400 kJ/h。求預(yù)熱器出口空氣溫度（利用氣體平均比熱容空氣初溫t! =30

20、 C,空氣預(yù)熱器的散熱損失為 表）第二章熱力學(xué)第一定律解:根據(jù)能量平衡，煙氣放岀的熱量應(yīng)該等于空氣所吸收的熱量和預(yù)熱器散失熱量之和即：Q放二Q空吸a散1) 煙氣放出熱量由熱力學(xué)第一定律可知煙氣放出熱量等于煙氣經(jīng)過(guò)預(yù)熱器后的熔降：Q 放 Hh= i2mgiCpo (t2 11)fgiCpo(t2 一切=m(XgiCpo I l0 12八cp0 0巾III所以 t2=(Q 空吸/tn* +Cpo lotiCpo |o2 =(159587/950 +1.005x30)Cpo|o經(jīng)多次試湊計(jì)算得t2=196310空氣從300 K定壓加熱到900 K。試按理想氣體計(jì)算每千克空氣吸收的熱量及嫡的變化:(1

21、) 按定比熱容計(jì)算；(2) 利用比定壓熱容經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算；(3) 利用熱力性質(zhì)表計(jì)算。解: qP = - h=h2 -hi =cp0(T2 -Ti) =1.005 (900 -300) =603kJ /kg S =CPo | nA =1005 In =i.io41kJ/(kg *K) p Ti 300T2 lT2/T T 4a12 T2 4a23 T3 jAa34-,4.qp= Ti cp0 lnp a0(T2 _Ti )吃 -T|)(t2 叫 )吃 _Ti )0.06791220.1658330.0678844=0.9705 (900 -300)(900 -300 )(900 -300 )(9

22、00 -300 )2 34=582.3 24.4476 38.7972 -10.9966 =634.55kJ/(kg *K)T2 cp0t2,| a2 2 2 , a3 3 3s=t2 dT =ao I n_l ai(T2-TiA-(T2-Ti(T2 -Ti )1TTi23900丄_3.0.1658226=0.9755 In 0.06791 (900 -300) 10(900 -3002) 1030020.06788 _g 3310(9003 -3003)=1.06620 0.04076 0.59688 -0.0158839 = 1.1508kJ2定壓吸熱膨脹過(guò)程有WP JPdV =PM M)

23、 =R(T2 -To= 0.2871 (480 300) = 51.678kJ/kgqPWh =h | 2-b =482.49 -300.19 =182.30kJ/kgUP =u2 -5 =344.70 -214.07 =130.63kJ/kg00P 00AsP=Sr2-STlRin -2 =St2 -STi =2.17760 1.70203 =0.4756kJ /(kg -K) P(2)對(duì)1 一 1 -2先定溫膨脹，然后再定容壓縮過(guò)程有 對(duì)1 一 T定溫膨脹過(guò)程：ViVi羊7J 40_ =0.9i872m3/kg0.15 106Wt HqT=RT In w=RTIn 冷、，旦 t2287.1

24、 9003“ ,=0.5742m /kg0.15 10690.91872V2 7_VIQ Pi所以 Wr =0.2871 300 In40.48kJ /kg0.5742二 Ut =0Ast =s -St-RI nPL = Rl n-%oRI nA =RI n 迄 tiiPiRViVi70.91872=0.2871 ln()=0.13494kJ/(kg K)0.5742對(duì)1 一定容壓縮過(guò)程：wv = oqv = U=U2 Ui =344.70 -914.07 =130.63kJ / kg第二章熱力學(xué)第一定律因?yàn)?-2是定容過(guò)程所以p= =_P2T2因而0.15300X0.1540000P2:-.

25、SV=STa -Sr -Rin 2T =2.17760 -1.70203 -0.2871 In,2 JpPI二0.34063kkg *K)= S?2 一兔 -St =2.17760 -1.70203 0.13494 =0.34063kJ/(kg -K)Asv =s? -s? -Rin 22PiAST s-2 Ti所以對(duì)整個(gè)1-一過(guò)程來(lái)說(shuō)有：Wr,v=Wr +Wv =40.48 +51.675 =92-158kj/kg (第二項(xiàng)是 0,結(jié)果:40。48)qT.v =qT i qv =40.48 t-130.63 =171.11 kJ AgAUt,v =. t + /jn v = 0+130.63

26、 =130.63kJ/kg0.10.6%-,v =Ast i空=0.13494 +0.34063二0.4756kkg -K)Wr=WtTHqT=RTIn=281 300 In =154.324kJ1g（2）定嫡過(guò)程計(jì)算111-4 -j I（0.6 7TrW.q ,“ RT1 4 1 匯 0.2871 X300 漢 1 一1kg 訂nSJ現(xiàn)將、（2）計(jì)算結(jié)果列表如下：WqAUAsW q1(P)51.678182.30130.630.47560.28352(T-V)40.48171.11130.630.47560.2366討論：1、（1）、兩個(gè)過(guò)程的狀態(tài)參數(shù)的變化量是相等的：如 沁、冶與具體過(guò)程無(wú)

27、尖，而只與始終兩狀態(tài)有 尖，進(jìn)一步表明狀態(tài)參數(shù)的特性。2、（1）、（2）兩個(gè)過(guò)程的傳熱量q和作功量W是不同的，說(shuō)明q、W與具體過(guò)程有尖：定壓過(guò)程的吸熱量和作功量都 比先定溫后定容過(guò)程要多。312空氣從= 300 K pi = 0.1 MPa壓縮到P2=0.6 MPa。試計(jì)算過(guò)程的膨脹功（壓縮功）、技術(shù)功和熱量，設(shè)過(guò)程 是定溫的、定嫡的、多變的（n =1.25）。按定比熱容理想氣體計(jì)算，不考慮摩擦。解:依題意計(jì)算過(guò)程如下：（1）定溫過(guò)程計(jì)算= -143.978kJ4 |qn| Iqs|3-13空氣在膨脹機(jī)中由二300 K、pi=0.25 MPa絕熱膨脹到p2=0.1 MPa。流量如=5 kg/s

28、。試?yán)每諝鉄崃π再|(zhì) 表計(jì)算 膨脹終了時(shí)空氣的溫度和膨脹機(jī)的功率:(1)不考慮摩擦損失考慮內(nèi)部摩擦損失已知膨脹機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率二=85%Wt理論wt.s解：(1)不考慮摩擦損失，又是絕熱膨脹故屬于等嫡膨脹過(guò)程故由 Ti =300K，查附表 5 得n 二300-19kpkg，F(xiàn)h =1.3860P0 1因?yàn)?Pr2=Ri 2=1.39600.5544P0.25由Pr2 =0.5544在附表5中插值求出T2s0.5444 0.5477To =23010=230.76K =T?s0.6355 0.5477再由 Tos =230.76K查附表5得h丨2s=230.78k必g所以 Wts=hi-h2s =

29、300.19-230.78 =69.41 kJ/kg因而 Fs =wts 叩二69.41 5 =347.05kW（2）當(dāng)h蟲(chóng)=0.85，考慮摩擦損失有：WSWtMri Wts=0.85 69.41 =59.00kJ /kgP=Wt 耐=59.5 5 =295kW所以 Wt =n -h2則h2=h | 1 -Wt =300.19 -59 =241.19kJ4g再由&反查附表5,得T,=241.19K316壓縮空氣的壓力為1.2 MPa ,溫度為380 K。由于輸送管道的阻力和散熱，流至節(jié)流閥門(mén)前壓力降為1MPa、溫度降為300 K o經(jīng)節(jié)流后壓力進(jìn)一步降到0.7 MPa。試求每千克壓縮空氣由輸送管道散到大氣中的熱量，以及空氣流出節(jié)流閥時(shí)的溫度和節(jié)流過(guò)程的燔增（按定比熱容理想氣體進(jìn)行計(jì)算）。解:管道流動(dòng)是不作技術(shù)功的過(guò)程，根據(jù)能量方程則有:q = A H = CPO （T2 -T1）二1.00