工程熱力學課后作業(yè)答案第五版(全)

1、的M28，求（1）的氣體常數(shù)；（2）標準狀態(tài)下的比容和密度；（3），時的摩爾容積。解：（1）的氣體常數(shù)（2）標準狀態(tài)下的比容和密度（3），時的摩爾容積2-3把CO2壓送到容積3m3的儲氣罐里，起始表壓力kPa，終了表壓力Mpa，溫度由t145增加到t270。試求被壓入的CO2的質量。當?shù)卮髿鈮築101.325 kPa。解：熱力系：儲氣罐。應用理想氣體狀態(tài)方程。壓送前儲氣罐中CO2的質量壓送后儲氣罐中CO2的質量根據(jù)題意（1）（2）（3）（4）壓入的CO2的質量（5）將（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得m=2-5當外界為標準狀態(tài)時，一鼓風機每小時可送300 m3的空氣，如外界的溫度增高

2、到27，大氣壓降低到99.3kPa，而鼓風機每小時的送風量仍為300 m3，問鼓風機送風量的質量改變多少？解：同上題2-6 空氣壓縮機每分鐘自外界吸入溫度為153 m3，充入容積8.5 m3的儲氣罐內。設開始時罐內的溫度和壓力與外界相同，問在多長時間內空氣壓縮機才能將氣罐的表壓力提高到0.7MPa？設充氣過程中氣罐內溫度不變。解：熱力系：儲氣罐。使用理想氣體狀態(tài)方程。第一種解法：首先求終態(tài)時需要充入的空氣質量kg壓縮機每分鐘充入空氣量kg所需時間第二種解法將空氣充入儲氣罐中，實際上就是等溫情況下把初壓為0.1MPa一定量的空氣壓縮為0.7MPa的空氣；或者說0.7MPa、8.5 m3的空氣在0

3、.1MPa下占體積為多少的問題。根據(jù)等溫狀態(tài)方程0.7MPa、8.5 m3 m3壓縮機每分鐘可以壓縮0.1MPa的空氣3 m3，則要壓縮59.5 m3的空氣需要的時間28 在一直徑為400mm的活塞上置有質量為3000kg的物體，氣缸中空氣的溫度為18，質量為。加熱后其容積增大為原來的兩倍。大氣壓力B101kPa，問：（1）氣缸中空氣的終溫是多少？（2）終態(tài)的比容是多少？（3）初態(tài)和終態(tài)的密度各是多少？解：熱力系：氣缸和活塞構成的區(qū)間。使用理想氣體狀態(tài)方程。（1）空氣終態(tài)溫度582K（2）空氣的初容積p=3000×9.8/(r20.527 m3空氣的終態(tài)比容0.5 m3/kg或者0.

4、5 m3/kg（3）初態(tài)密度4 kg /m32 kg /m32-9 解：（1）氮氣質量（2）熔化溫度361K214 如果忽略空氣中的稀有氣體，則可以認為其質量成分為，。試求空氣的折合分子量、氣體常數(shù)、容積成分及在標準狀態(tài)下的比容和密度。解：折合分子量氣體常數(shù)288容積成分20.9120.979.1標準狀態(tài)下的比容和密度1.288 kg /m30.776 m3/kg2-15 已知天然氣的容積成分，。試求：（1） 天然氣在標準狀態(tài)下的密度；（2） 各組成氣體在標準狀態(tài)下的分壓力。解：（1）密度（2）各組成氣體在標準狀態(tài)下分壓力因為：同理其他成分分壓力分別為：（略）31 安靜狀態(tài)下的人對環(huán)境的散熱量

5、大約為400KJ/h，假設能容納2000人的大禮堂的通風系統(tǒng)壞了：（1）在通風系統(tǒng)出現(xiàn)故障后的最初20min內禮堂中的空氣內能增加多少？（2）把禮堂空氣和所有的人考慮為一個系統(tǒng)，假設對外界沒有傳熱，系統(tǒng)內能變化多少？如何解釋空氣溫度的升高。解：（1）熱力系：禮堂中的空氣。閉口系統(tǒng)根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程因為沒有作功故W=0；熱量來源于人體散熱；內能的增加等于人體散熱。×105kJ（1）熱力系：禮堂中的空氣和人。閉口系統(tǒng)根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程因為沒有作功故W=0；對整個禮堂的空氣和人來說沒有外來熱量，所以內能的增加為0?？諝鉁囟鹊纳呤侨梭w的散熱量由空氣吸收，導致的空氣內能增加。35，有一閉

6、口系統(tǒng)，從狀態(tài)1經a變化到狀態(tài)2，如圖，又從狀態(tài)2經b回到狀態(tài)1；再從狀態(tài)1經過c變化到狀態(tài)2。在這個過程中，熱量和功的某些值已知，如表，試確定未知量。過程熱量Q（kJ）膨脹功W（kJ）1-a-210x12-b-1-7-41-c-2x22解：閉口系統(tǒng)。使用閉口系統(tǒng)能量方程(1)對1-a-2和2-b-1組成一個閉口循環(huán)，有即10（7）x1+（4）x1=7 kJ(2)對1-c-2和2-b-1也組成一個閉口循環(huán)x2（7）2+（4）x2=5 kJ(3)對過程2-b-1，根據(jù)3 kJ3-6 一閉口系統(tǒng)經歷了一個由四個過程組成的循環(huán)，試填充表中所缺數(shù)據(jù)。過程Q（kJ）W（kJ）E（kJ）121100011

7、00230100-10034-9500-95045050-50解：同上題3-7解：熱力系：質量氣體閉口系統(tǒng)，狀態(tài)方程：90kJ由狀態(tài)方程得1000a*0.2+b200=a*1.2+b解上兩式得：a=-800b=1160則功量為900kJ過程中傳熱量990 kJ38 容積由隔板分成兩部分，左邊盛有壓力為600kPa，溫度為27的空氣，右邊為真空，容積為左邊5倍。將隔板抽出后，空氣迅速膨脹充滿整個容器。試求容器內最終壓力和溫度。設膨脹是在絕熱下進行的。解：熱力系：左邊的空氣系統(tǒng)：整個容器為閉口系統(tǒng)過程特征：絕熱，自由膨脹根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程絕熱自由膨脹W0因此U=0對空氣可以看作理想氣體，其內能是

8、溫度的單值函數(shù)，得根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程100kPa3-9一個儲氣罐從壓縮空氣總管充氣，總管內壓縮空氣參數(shù)恒定，為500 kPa，25。充氣開始時，罐內空氣參數(shù)為100 kPa，25。求充氣終了時罐內空氣的溫度。設充氣過程是在絕熱條件下進行的。解：開口系統(tǒng)特征：絕熱充氣過程工質：空氣（理想氣體）根據(jù)開口系統(tǒng)能量方程，忽略動能和未能，同時沒有軸功，沒有熱量傳遞。沒有流出工質m2=0dE=dU=(mu)cv2-(mu)cv1終態(tài)工質為流入的工質和原有工質和m0= mcv2-mcv1mcv2 ucv2- mcv1ucv1=m0h0(1)h0=cpT0ucv2=cvT2ucv1=cvT1mcv1=mcv

9、2 =代入上式(1)整理得310供暖用風機連同加熱器，把溫度為的冷空氣加熱到溫度為，然后送入建筑物的風道內，送風量為/s，風機軸上的輸入功率為1kW，設整個裝置與外界絕熱。試計算：（1）風機出口處空氣溫度；（2）空氣在加熱器中的吸熱量；（3）若加熱器中有阻力，空氣通過它時產生不可逆的摩擦擾動并帶來壓力降，以上計算結果是否正確？解：開口穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流系統(tǒng)（1）風機入口為0則出口為空氣在加熱器中的吸熱量(3)若加熱有阻力，結果1仍正確；但在加熱器中的吸熱量減少。加熱器中，p2減小故吸熱減小。311一只3的罐，與溫度為27、壓力為7MPa的壓縮空氣干管相連接，當閥門打開，空氣流進罐內，壓力達到5MPa時，

10、把閥門關閉。這一過程進行很迅速，可認為絕熱。儲罐的閥門關閉后放置較長時間，最后罐內溫度回復到室溫。問儲罐內最后壓力是多少？解：熱力系：充入罐內的氣體由于對真空罐充氣時，是焓變內能的過程罐內溫度回復到室溫過程是定容過程312壓力為1MPa和溫度為200的空氣在一主管道中穩(wěn)定流動?，F(xiàn)以一絕熱容器用帶閥門的管道與它相連，慢慢開啟閥門使空氣從主管道流入容器。設（1）容器開始時是真空的；（2）容器裝有一個用彈簧控制的活塞，活塞的位移與施加在活塞上的壓力成正比，而活塞上面的空間是真空，假定彈簧的最初長度是自由長度；（3）容器裝在一個活塞，其上有重物，需要1MPa的壓力舉起它。求每種情況下容器內空氣的最終溫

11、度？解:（1）同上題662K=389（2）h=cpT0L=kpT=552K=279同（2）只是W不同T=473K200313解：對理想氣體314解：（1）理想氣體狀態(tài)方程586K（2）吸熱：2500kJ3-15解：煙氣放熱等于空氣吸熱1m3空氣吸取1.09 m3的煙氣的熱267kJ205t2=10+205=2153-16解：代入得：582K309317解：等容過程3-18解：定壓過程T1=內能變化：焓變化：218.8 kJ功量交換： 熱量交換： =218.35 kJp734-11kg空氣在可逆多變過程中吸熱40kJ，其容積增大為，壓力降低為，設比熱為定值，求過程中內能的變化、膨脹功、軸功以及焓

12、和熵的變化。解：熱力系是1kg空氣過程特征：多變過程因為內能變化為8×103J膨脹功：32 ×103J軸功：28.8 ×103J焓變：×811.2 ×103J熵變：×10342 有1kg空氣、初始狀態(tài)為，進行下列過程：（1）可逆絕熱膨脹到；（2）不可逆絕熱膨脹到，；（3）可逆等溫膨脹到；（4）可逆多變膨脹到，多變指數(shù)；試求上述各過程中的膨脹功及熵的變化，并將各過程的相對位置畫在同一張圖和圖上解：熱力系1kg空氣（1） 膨脹功：×103J熵變?yōu)?（2）×103J（3）×103×103（4）

13、5;103J189.2K4-3具有1kmol空氣的閉口系統(tǒng)，其初始容積為1m3，終態(tài)容積為10 m3，當初態(tài)和終態(tài)溫度均100時，試計算該閉口系統(tǒng)對外所作的功及熵的變化。該過程為：（1）可逆定溫膨脹；（2）向真空自由膨脹。解：（1）定溫膨脹功7140kJ(2)自由膨脹作功為044質量為5kg的氧氣，在30溫度下定溫壓縮，容積由3m3變成3，問該過程中工質吸收或放出多少熱量？輸入或輸出多少功量？內能、焓、熵變化各為多少？解：因為定溫，內能變化為0，所以內能、焓變化均為0熵變：2.1 kJ/K45為了試驗容器的強度，必須使容器壁受到比大氣壓力高0.1MPa的壓力。為此把壓力等于大氣壓力。溫度為13

14、的空氣充入受試驗的容器內，然后關閉進氣閥并把空氣加熱。已知大氣壓力B101.3kPa，試問應將空氣的溫度加熱到多少度？空氣的內能、焓和熵的變化為多少？解：（1）定容過程（2） 內能變化：283.6 kJ/kg0.49 kJ/(kg.K)4-66kg空氣由初態(tài)p10.3MPa，t1=30，經過下列不同的過程膨脹到同一終壓p20.1MPa：（1）定溫過程；（2）定熵過程；（3）指數(shù)為n1.2的多變過程。試比較不同過程中空氣對外所作的功，所進行的熱量交換和終態(tài)溫度。解：（1）定溫過程573.2 kJT2=T1=30（2）定熵過程351.4 kJQ0（3）多變過程436.5 kJ218.3 kJ47已

15、知空氣的初態(tài)為p10.6MPa，v1=3/kg。經過一個多變過程后終態(tài)變化為p20.12MPa，v2=3/kg。試求該過程的多變指數(shù)，以及每千克氣體所作的功、所吸收的熱量以及內能、焓和熵的變化。解：（1）求多變指數(shù)1千克氣體所作的功146kJ/kg吸收的熱量=36.5 kJ/kg內能：146-36.5109.5 kJ/kg焓： 153.3 kJ/kg熵：90J/(kg.k)4-81kg理想氣體由初態(tài)按可逆多變過程從400降到100，壓力降為，已知該過程的膨脹功為200kJ，吸熱量為40 kJ，設比熱為定值，求該氣體的和解：kJ533J/(kg.k)=200 kJR=327 J/(kg.k)代入

16、解得：533+327=860 J/(kg.k)4-9將空氣從初態(tài)1，t1=20,定熵壓縮到它開始時容積的1/3，然后定溫膨脹，經過兩個過程，空氣的容積和開始時的容積相等。求1kg空氣所作的功。解：-116 kJ/kg143.4 kJ/kgw=w1+w2=27.4 kJ/kg4-101kg氮氣從初態(tài)1定壓膨脹到終態(tài)2，然后定熵膨脹到終態(tài)3。設已知以下各參數(shù)：t1=500，v2=3/kg ，p30.1MPa，v3=3/kg。求（1）1、2、3三點的溫度、比容和壓力的值。（2）在定壓膨脹和定熵膨脹過程中內能的變化和所作的功。解：(1)1.5 MPa1263Kp1=p2=1.5 MPav1=0.15

17、m3/kg=583 K(2) 定壓膨脹364 kJ/kg145.4 kJ/kg定熵膨脹505 kJ/kg-505 kJ/kg或者：其q=0,= -505 kJ/kg4-111標準m3的空氣從初態(tài)1 p10.6MPa，t1=300定熵膨脹到狀態(tài)2，且v2=3v1。空氣由狀態(tài)2繼續(xù)被定溫壓縮，直到比容的值和開始時相等，v3=v1，求1、2、3點的參數(shù)（P,T,V）和氣體所作的總功。解：0.274 m3/kg 0.129 MPa369KV2=3V1=0.822 m3T3=T2=369KV3=V1=0.274 m30.387 MPa412 壓氣機抽吸大氣中的空氣，并將其定溫壓縮至p25MPa。如壓縮1

18、50標準m3空氣，試求用水冷卻壓氣機氣缸所必須帶走的熱量。設大氣處于標準狀態(tài)。解：-59260kJ4-13活塞式壓氣機吸入溫度t1=20和壓力p10.1MPa的空氣，壓縮到p20.8MPa，壓氣機每小時吸氣量為600標準m3。如壓縮按定溫過程進行，問壓氣機所需的理論功率為多少千瓦？若壓縮按定熵過程進行，則所需的理論功率又為多少千瓦？解：定溫：/s定熵51.3 KW600kg；設空氣所初始溫度為20，壓力為0.1MPa。求壓氣機需要的最小理論功率和最大理論功率。若按n1.22的多變過程壓縮，需要的理論功率為多少？解：最小功率是定溫過程m=600/3600=1/6 kg/s25.1 KW最大功率是

19、定熵過程32.8 KW多變過程的功率29.6 KW415實驗室需要壓力為6MPa的壓縮空氣，應采用一級壓縮還是二級壓縮？若采用二級壓縮，最佳中間壓力應等于多少？設大氣壓力為0.1，大氣溫度為20，壓縮過程多變指數(shù)n=1.25，采用中間冷卻器能將壓縮氣體冷卻到初溫。試計算壓縮終了空氣的溫度。解：壓縮比為60，故應采用二級壓縮。 中間壓力： 0.775MPa =441K 4-16有一離心式壓氣機，每分鐘吸入p10.1MPa，t1=16的空氣400 m3，排出時p20.5MPa，t2=75。設過程可逆，試求： (1)此壓氣機所需功率為多少千瓦？ (2)該壓氣機每分鐘放出的熱量為多少千焦？ 解：（1）

20、 =/s 1183KW （2） =417三臺空氣壓縮機的余隙容積均為6，進氣狀態(tài)均為0.1MPa、27，出口壓力均為0.5MPa，但壓縮過程的指數(shù)不同，分別為：n1=1.4，n2=1.25，n3=1。試求各壓氣機的容積效率（假設膨脹過程的指數(shù)和壓縮過程的指數(shù)相同）。 解： n=1.4:n=1.25：n=1：7-1當水的溫度t=80，壓力分別為0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa時，各處于什么狀態(tài)并求出該狀態(tài)下的焓值。解：查表知道 t=80時飽和壓力為0.047359MPa。因此在0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa時狀態(tài)分別為過熱、未飽和、未飽和，未飽和、未飽和。焓值分別為26

21、49.3kJ/kg，334.9 kJ/kg，335 kJ/kg，335.3 kJ/kg，335.7 kJ/kg。72已知濕蒸汽的壓力p=1MPa干度x=0.9。試分別用水蒸氣表和h-s圖求出hx，vx，ux，sx。解：查表得：h2777kJ/kgh=762.6 kJ/kg3/kgv0.0011274 m3/kgu= hpv=2582.7 kJ/kguhpv=761.47 kJ/kgs=6.5847 kJ/(kg.K)s2.1382 kJ/(kg.K)hxxh+(1-x)h=2575.6 kJ/kgvxxv+(1-x)v=0.1749 m3/kguxxu+(1-x)u=2400 kJ/kgsxx

22、s+(1-x)s=6.14 kJ/(kg.K)7-3在V60L的容器中裝有濕飽和蒸汽，經測定其溫度t210，干飽和蒸汽的含量mv=0.57kg，試求此濕蒸汽的干度、比容及焓值。解：t210的飽和汽和飽和水的比容分別為：3/kgv0.0011726 m3/kgh2796.4kJ/kgh=897.8 kJ/kg濕飽和蒸汽的質量：解之得：比容：vxxv+(1-x)v=0.0558 m3/kg焓：hxxh+(1-x)h=1904kJ/kg3的抽空了的密閉剛性容器中，然后加熱至200試求容器中（1）壓力；（2）焓；（3）蒸汽的質量和體積。解：（1）查200的飽和參數(shù)h2791.4kJ/kgh=852.4

23、 kJ/kg33/kg飽和壓力1.5551MPa。剛性容器中水的比容：0.1 m3/kg<v因此是濕蒸汽。壓力是飽和壓力1.5551MPa。干度：焓：hxJ/kg蒸汽的質量和體積：mv=x××2=1.56kg V= mv×37-5已知8 m3的濕蒸汽，在p0.9 MPa時，其濕度（1x）0.65，求此濕蒸汽的質量與焓。解：p0.9 MPa的飽和參數(shù)h2773kJ/kgh=742.6 kJ/kg33/kg濕蒸汽的質量：0.0759 m3/kg焓：h=mhx××103 kJ7-6有一臺采暖鍋爐，每小時能生產壓力p1 MPa（絕對）、x0.95

24、的蒸汽1500kg。當蒸汽的流速c25m/s時，管道中的壓力損失可以不計，求輸汽管的內徑最小應多大？33/kg0.18464 m3/kg蒸汽體積流量： 3/s輸汽管的半徑最小為 7-7某空調系統(tǒng)采用p0.3 MPa、x0.94的濕蒸汽來加熱空氣。暖風機空氣的流量為每小時4000標準m3，空氣通過暖風機（從0）被加熱到120。設蒸汽流過暖風機后全部變?yōu)閜0.3 MPa的凝結水。求每小時需要多少千克蒸汽（視空氣的比熱為定值）。解：空氣吸收的熱量：619000kJ/hp0.3 MPa的飽和參數(shù)：h2725.5kJ/kgh=561.4 kJ/kghx需要蒸汽304.28 kg /h法二：濕蒸汽中起加熱

25、作用的僅為干飽和蒸汽306.6 kg /h7-8氣缸中盛有0.5kg、t120的干飽和蒸汽，在定容下冷卻至80。求此冷卻過程中蒸汽放出的熱量。解：t120的干飽和蒸汽參數(shù)：3/kgh容積：V=mv=0.44601 m3t80的飽和蒸汽參數(shù)v0. 0010292m33/kgh比容：0.89202 m3/kg干度：焓：hx放出的熱量：q=m(h120-hx-vx(p2-p1)=817 kJ79有一剛性容器，用一薄板將它分隔為A、B兩部分。在A中盛有1kg、壓力pA0.5 MPa的干飽和蒸汽，B中盛有2kg pB1 MPa，x0.80的濕蒸汽。當隔板抽去后，經過一段時間容器中的壓力穩(wěn)定在p30.7

26、MPa。求（1）容器的總容積及終了時蒸汽的干度；（2）由蒸汽傳給環(huán)境的熱量。解：（1）容器的總容積pA0.5 MPa的干飽和蒸汽參數(shù)3/kgh2748.5kJ/kguAA占容積：VA=mAv=0.37481 m3pB1 MPa的飽和蒸汽參數(shù)33/kgh2777kJ/kgh762.6kJ/kgvB=xv+(1-x)v=0.155 m3/kghBxh+(1-x)h=2374kJ/kguB2219kJ/kgB占容積：VA=mBv=0.31 m3總容積:V=VA+VB=0.685 m333/kgh2762.9kJ/kgh蒸汽比容：0.228 m3/kg蒸汽干度：（2）由蒸汽傳給環(huán)境的熱量終了時的焓：h

27、xxh+(1-x)h=2502kJ/kgux-193.7 kJ710將1kgp1=0.6MPa，t1=200的蒸汽在定壓條件下加熱到t2=300，求此定壓加熱過程加入的熱量和內能的變化量。若將此蒸汽再送入某容器中絕熱膨脹至p3=0.1MPa，求此膨脹過程所作的功量。解：查表p1=0.6MPa，t1=200h1=2850kJ/kgv1=0.352 m3/kg（u1=2639 kJ/kg）查表p2=0.6MPa，t2=300h2=3061kJ/kgv2=0.4344 m3/kgs2=7.372 kJ/(kg.K)（u2=2801 kJ/kg）h3=2680kJ/kgv3=1.706 m3/kg（u

28、3=2509 kJ/kg）定壓過程加入的熱量和內能變化量q=h2-h1=211kJ/kg=162 kJ/kg絕熱膨脹過程所作的功量292 kJ/kg7-11汽輪機進汽參數(shù)為：p1=3MPa，t1=450，蒸汽在汽輪機中絕熱膨脹到p2=5kPa后排入冷凝器。求：（1）可逆絕熱膨脹時蒸汽的終參數(shù)及汽輪機所作的功；（2）若蒸汽在汽輪機中為不可逆絕熱膨脹，引起的熵產為0.25kJ/(kg.K)，則汽輪機作的功將為多少？解：查表p1=3MPa，t1=450的參數(shù)h1=3344kJ/kgs1=7.083 kJ/(kg.K)則絕熱膨脹到p2=5kPa，s2=7.083 kJ/(kg.K)時蒸汽的終參數(shù)h2=

29、2160kJ/kgv2=23.52 m3/kg汽輪機所作的功1184 kJ/kg（2）不可逆絕熱膨脹后的熵為s3=7.083 +0.257.333kJ/(kg.K)p3=5kPa蒸汽的終參數(shù)：h3=2236kJ/kg汽輪機所作的功 1108 kJ/kg7-12有一臺工業(yè)鍋爐，每小時能生產壓力p1=1.4MPa，t1=300的過熱蒸汽10t。已知給水的溫度25；從鍋筒引出的濕蒸汽的干度x0.96；濕蒸汽在過熱蒸汽中再加熱至300；煤的發(fā)熱值為29400kJ/kg。試求（1）若鍋爐的耗煤量B1430kg/h，求鍋爐效率；（2）濕蒸汽在過熱器中所吸收的熱量及內能的變化量。解：（1）煤的總發(fā)熱量p1=

30、1.4MPa，t1=300的過熱蒸汽的參數(shù)：3/kg取水為定值比熱，其的焓值：h025×4.1868104 kJ/kg單位蒸汽吸熱量：q=h1-h0=2936 kJ/kg總吸熱量：29.36 MkJ/h鍋爐效率：69.84（2）濕蒸汽的參數(shù)v20.136 m3/kgh22708kJ/kg定壓過程吸收的熱量q=m(h1-hx內能的變化:7-13有一廢熱鍋爐，進入該鍋爐的煙氣溫度為ty1=600排煙溫度為ty2=200。此鍋爐每小時可產生ts=100的干飽和蒸汽200kg，鍋爐進水溫度為20，鍋爐效率為60。（1）求每小時通過的煙氣量；（2）試將鍋爐中煙氣的放熱過程與蒸汽的吸熱過程定性的

31、表示在同一t-s圖上。解：ts=100的干飽和蒸汽的焓：h=2676.3kJ/kg20水的焓：h0=20*4.186=83.7 kJ/kg水的吸熱量：q1=200*(2676.3-83.7)=518520kJ/h煙氣的放熱量：q=864200 kJ/h煙氣量：2139kg/h3/kgV=4128 m3/h7-14濕蒸汽進入干度計前的壓力p1=1.5MPa，經節(jié)流后的壓力p2=0.2MPa，溫度t2=130。試用焓熵圖確定濕蒸汽的干度。解：節(jié)流前后焓不變8-1溫度20，壓力0.1MPa，相對濕度70的濕空氣3。求該濕空氣的含濕量、水蒸氣分壓力、露點、水蒸氣密度、干空氣質量、濕空氣氣體常數(shù)。如該濕

32、空氣在壓力不變的情況下，被冷卻為10的飽和空氣，求析出的水量。解：（1）水蒸氣分壓力：根據(jù)20，查水蒸氣表得對應的飽和壓力為 MPa0.00163576 MPa含濕量：露點：查水蒸氣表，當0.00163576 MPa時，飽和溫度即露點水蒸氣密度：干空氣質量：2.92求濕空氣質量2.95濕空氣氣體常數(shù)：288.8查在10，查水蒸氣表得對應的飽和壓力為 kPa含濕量：析出水量：8-2溫度25，壓力，相對濕度50的濕空氣10000kg 。求該濕空氣的露點、絕對濕度、含濕量、濕空氣密度、干空氣密度、濕空氣容積。解：水蒸氣分壓力：根據(jù)25，查水蒸氣表得對應的飽和壓力為×kPa露點：查水蒸氣表，

33、當kPa時，飽和溫度即露點25,絕對濕度：含濕量：濕空氣密度：干空氣密度：濕空氣容積：8600 m38-3查表題84 壓力B為101325Pa的濕空氣，在溫度15，相對濕度160的狀態(tài)下進入加熱器，在220離開加熱器。進入加熱器的濕空氣容積為10000 m3。求加熱量及離開加熱器時濕空氣的相對濕度。解：查飽和空氣狀態(tài)參數(shù)15，872Pa220，分別計算狀態(tài)參數(shù)：15， 160時872×60 Pa/kg(a)13.08kJ/kg(a)在加熱器中是等濕過程：3.2g/kg(a)28.32 kJ/kg(a)查圖得濕空氣相對濕度：223干空氣的質量：12634kg加熱量：×105k

34、J85 有兩股濕空氣進行絕熱混合，已知第一股氣流的115m3/min，120，130；第二股氣流的220m3/min，235，280。如兩股氣流的壓力均為1013×102Pa，試分別用圖解法及計算法求混合后的焓、含濕量、溫度、相對濕度。解：圖解法略。計算法：查飽和空氣狀態(tài)參數(shù)120，2.337kPa，h1= 31.14kJ/kg(a)235， kJ/kg(a)/kg(a)/kg(a)17.65 kg21.75 kg焓：74.34 kJ/kg(a)=17.9 g/kg(a)查圖得：738-6已知濕空氣的60kJ/kg(a) ，t=25，試用B0.1013MPa的焓濕圖，確定該濕空氣的露

35、點、濕球溫度、相對濕度、水蒸氣分壓力。解：露點19相對濕度69水蒸氣分壓力2185Pa8-7 在容積60的房間內，空氣的溫度和相對濕度分別為21及70。問空氣的總質量及焓kg值各為多少？設當?shù)卮髿鈮簽锽0.1013MPa。解：空氣21對應的飽和壓力：水蒸氣的分壓力：1.7295 kPa溫度21和相對濕度分別為70的空氣焓：48.77kJ/kg(a)干空氣的質量：空氣的含濕量： 10.8g/kg(a)空氣的總質量：71.5 kg空氣的焓值： ×48.773452.9 kJ8-8將溫度115，160的空氣200m3加熱到235，然后送入到干燥器?？諝庠诟稍锲骺偱c外界絕熱的情況下吸收物料總

36、的水份，離開干燥器的相對濕度增至390。設當?shù)卮髿鈮毫0.1013MPa。試求(1)空氣在加熱器中的吸熱量；（2）空氣在干燥器中吸收的水份。解：查表115，1.704 kPa235，計算狀態(tài)參數(shù)：115，160時 kPa/kg(a)31.15kJ/kg(a)在加熱器中是等濕過程：6.3g/kg(a)51.5 kJ/kg(a)查圖得濕空氣相對濕度：218干空氣的質量：加熱量：干燥器中是絕熱過程h3=h2=51.5 kJ/kg(a)由390查表得12.64g/kg(a)吸收的水份：8-9某空調系統(tǒng)每小時需要c21，c60的濕空氣12000m3。已知新空氣的溫度15，180，循環(huán)空氣的溫度225，

37、270。新空氣與循環(huán)空氣混合后送入空調系統(tǒng)。設當時的大氣壓力為0.1013MPa。試求（1）需預先將新空氣加熱到多少度？（2）新空氣與循環(huán)空氣的流量各為多少（kg/h）？解：已知：15，180， 225，270查h-d圖可得：h1=15.86 kJ/kg(a)d1=/kg(a) ， h2=60.63 kJ/kg(a)d2=13.93 g/kg(a)求c21，c60的水蒸氣分壓力hc44.76 kJ/kg(a)，dc=/kg(a)，2.485kPa，1.49kPa，求干空氣質量：14195kg/h根據(jù)混合空氣的焓和含濕量計算公式可得：6839 kg/h7356 kg/hh=27.7 kJ/kg(

38、a)根據(jù)d=d1=4.32 g/kg(a)查圖得t=178-10為滿足某車間對空氣溫度及相對濕度的要求，需將110，130的空氣加熱加濕后再送入車間，設加熱后空氣的溫度221，處理空氣的熱濕比3500。試求空氣終了時的狀態(tài)參數(shù)d2、h2、2。解：由110，130，3500查圖得：h256 kJ/kg(a)，d2=/kg(a)，2858-11某空調系統(tǒng)每小時需要221，260的濕空氣若干（其中干空氣質量4500 kg/h）。現(xiàn)將室外溫度135，170的空氣經處理后達到上述要求。（1）求在處理過程中所除去的水分及放熱量；（2）如將35的純干空氣4500 kg冷卻到21，應放出多少熱量。設大氣壓力B

39、101325Pa。解：（1）查h-d圖221，260135，170得h1=99.78kJ/kg(a)d1=25.17 g/kg(a)h2=44.76kJ/kg(a)d2=9.3 g/kg(a)處理過程除去的水分=71.4 kg/h放熱量：247.6 kJ/h（2）將35的純干空氣4500 kg冷卻到21，放出熱量63630kJ812已知濕空氣的溫度18，露點d8,試求相對濕度、絕對濕度及含濕量。如將上述濕空氣加熱至40，其相對濕度、絕對濕度有何變化？如將其冷卻至飽和狀態(tài)，求其相對濕度與絕對濕度。當時大氣壓力為0.1013MPa。解：(1)查圖得：523/kg/m3/kg(a)(2) 相對濕度2

40、=143/kg絕對濕度3(3) 冷卻至飽和狀態(tài)3=100飽和溫度為83/kg絕對濕度38-13冷卻塔中水的溫度由38被冷卻至23，水流量100×103kg/h。從塔底進入的濕空氣參數(shù)為溫度15，相對濕度50,塔頂排出的是溫度為30的飽和空氣。求需要送入冷卻塔的濕空氣質量流量和蒸發(fā)的水量。若欲將熱水（38）冷卻到進口空氣的濕球溫度，其他參數(shù)不變，則送入的濕空氣質量流量又為多少？設大氣壓力B101325Pa。解：查h-d圖115，150230，2100得h1=28.45kJ/kg(a)d1=5.28 g/kg(a)h2=99.75kJ/kg(a)d2=27.2 g/kg(a)由t338和

41、t423，取水的平均定壓比熱4.1868kJ/(kg.K)水的焓值：159.1 kJ/kg96.3 kJ/kg干空氣的質量：×103kg(a)/h送入濕空氣的質量×103kg/h蒸發(fā)的水量1988 kg/h，×103kg(a)/h送入濕空氣的質量×103kg/h814某廠房產生余熱16500kJ/h，熱濕比7000。為保持室內溫度227及相對濕度240的要求，向廠房送入濕空氣的溫度119，求每小時的送風量為多少千克及廠房的產濕量。大氣壓力B101325Pa。解：廠房的余濕：kJ/kg ,h1=35 kJ/kg，d1=6.3 g/kg(a)送干空氣量111

42、2 kg/h送風量×103kg/h9-1壓力為0.1MPa，溫度為20的空氣，分別以100、300、500及1000m/s的速度流動，當被可逆絕熱滯止后，問滯止溫度及滯止壓力各多少？解：h1=×293=296kJ/kgh0=h1+當c=100m/s時：h0=301 kJ/kg，T0298K，0.106 MPa當c=300m/s時：h0=341 kJ/kg，T0337.6K，p0當c=500m/s時：h0=421 kJ/kg，T0416.8K，p0當c=1000m/s時：h0=796 kJ/kg，T0788.1K，p09-2質量流量kg/s的空氣在噴管內作定熵流動，在截面1-

43、1處測得參數(shù)值p1= 0.3MPa，t1200，c1=20m/s。在截面2-2處測得參數(shù)值p20.2MPa。求2-2截面處的噴管截面積。解：0.1584>0.2 MPa采用漸縮噴管。c1=20m/s較小忽略。因此2-2截面處是臨界點421K3/kg323m/s39-3漸縮噴管進口空氣的壓力p1= 2.53MPa，t180，c1=50m/s。噴管背壓pb= 1.5MPa。求噴管出口的氣流速度c2，狀態(tài)參數(shù)v2、t2。如噴管出口截面積f2=1cm2，求質量流量。解: 2.53=1.33<1.5 MPa沒有到臨界。滯止溫度：滯止壓力：2.56 MPa317.5 m/s304K0.058

44、m3/kg0.55 m3/s9-4如上題噴管背壓pb= 0.1MPa。求噴管出口的氣流速度及質量流量？解：2.53=1.33 MPa >pb所以漸縮噴管進口截面壓力p2pc1.33 MPa由定熵過程方程可得：（按c10處理）294Kc2a344 m/s0.0634 m3/kg0.543 m3/s9-5空氣流經噴管作定熵流動，已知進口截面上空氣參數(shù)p1= 0.7MPa，t1947，c1=0m/s。噴管出口處的壓力p2分別為0.5 MPa及0.12 MPa，質量流量均為kg/s。試選擇噴管類型，計算噴管出口截面處的流速及出口截面積。0.7=0.37 MPa <pb未到臨界，選用漸縮噴管

45、。1108K474 m/s0.636 m3/kg20.7=0.37 MPa>pb選縮放噴管。737K985 m/s1.76 m3/kg29-6空氣流經一斷面為2的等截面通道，在截面1-1處測得c1=100m/s，p1= 0.15MPa，t1100；在截面2-2處，測得 c2=/s，p20.14MPa。若流動無摩擦損失，求（1）質量流量；（2）截面2-2處的空氣溫度；（3）截面1-1與截面2-2之間的傳熱量。解：（1）質量流量0.71 m3/kg14.08 kg /s（2）1.22 m3/kg595K（3）3141kJ/s9-7有p1= 0.18MPa，t1300的氧氣通過漸縮噴管，已知背

46、壓pb= 0.1MPa。噴管出口直徑d2=10mm。如不考慮進口流速的影響，求氧氣通過噴管的出口流速及質量流量。解： p20.1 MPa0.18=0.1 MPa =pb出口為臨界流速416.7 m/s質量流量484K1.26 m3/kg0.026 kg /s98空氣通過一噴管，進口壓力p1= 0.5MPa，t1600K，質量流量為/s。如該噴管的出口處壓力為p2= 0.1MPa，問應采用什么型式的噴管？如不考慮進口流速影響，求定熵膨脹過程中噴管出口氣流流速及出口截面積。如為不可逆絕熱流動，噴管效率0.95，則噴管氣體出口速度及出口截面積各為多少？解：0.5=0.264 MPa >p2所以

47、應采用縮放噴管。(1)出口流速：1.09 m3/kg667m/s2(2)650 m/s390 K1.12 m3/kg29-9某燃氣p1= 1MPa，t11000K，流經漸縮漸擴噴管。已知噴管出口截面上的壓力p2=0. 1MPa，進口流速c1200m/s，噴管效率0.95，燃氣的質量流量50kg/s，燃氣的比熱k1.36，定壓質量比熱cp1kJ/(kg.K)。求噴管的喉部截面積和出口截面積。解：進口流速c1200m/s20 kJ/kg遠小于燃氣的進口焓1000 kJ/kg忽略。出口流速：955m/s931 m/s566 K264.7 kJ/(kg.K)1.5 m3/kg出口截面積805cm2(2

48、)喉部流速：0.535 MPa552m/s0.4193 m3/kg喉部截面積380cm29-10水蒸氣壓力p1= 0.1MPa，t1120以500m/s的速度流動，求其滯止焓、滯止溫度和滯止壓力。解：p1= 0.1MPa，t1120時水蒸氣焓h1=2716.8 kJ/kg，s1=7.4681 kJ/(kg.K)滯止焓h0= h1+c2/2=2841.8 kJ/kg查表得p0=0.19 MPat0=9-11水蒸氣的初參數(shù)p1= 2MPa，t1300，經過縮放噴管流入背壓pb= 0.1MPa的環(huán)境中，噴管喉部截面積20cm2。求臨界流速、出口速度、質量流量及出口截面積。解：h1=3023 kJ/k

49、g，s1=6.765 kJ/(kg.K)pc×2=1.092 MPahc=2881 kJ/kg，vc=2.0 m3/kgh2=2454 kJ/kg，v2=1.53 m3/kgcc=532.9 m/sc2=1066.7 m/s質量流量0.533 kg /s29-12解：h1=3231 kJ/kg，節(jié)流后s=7.203 kJ/(kg.K)h2=3148 kJ/kg，v2=0.2335 m3/kgpb漸縮噴管c2=407.4 m/s0.35 kg /s9-13解：查表得h2=2736 kJ/kg由p1= 2MPa等焓過程查表得t1=9-14解:查表得：h1=3222 kJ/kgh2=306

50、6 kJ/kgc2=558.6 m/s519 m/s動能損失：21 kJ/kg9-15解：0.199 kJ/(kg.K)（理想氣體的絕熱節(jié)流過程溫度相等）用損59.7 kJ/kg9-16解：由得355K337m/s10-1蒸汽朗肯循環(huán)的初參數(shù)為、550，試計算在不同背壓p2=4、6、8、10及12kPa時的熱效率。解：朗肯循環(huán)的熱效率h1為主蒸汽參數(shù)由初參數(shù)、550定查表得：h1=3433kJ/kgs1=6.461kJ/(kg.K)h2由背壓和s1定查h-s圖得：p2=4、6、8、10、12kPa時分別為h2=1946、1989、2020、2045、2066 kJ/kgh3是背壓對應的飽和水的

51、焓查表得。p2=4、6、8、10、12kPa時飽和水分別為、205.29 kJ/kg故熱效率分別為：、44、42.8%、10-2某朗肯循環(huán)的蒸汽參數(shù)為：t1500、p21kPa，試計算當p1分別為4、9、14MPa時；（1）初態(tài)焓值及循環(huán)加熱量；（2）凝結水泵消耗功量及進出口水的溫差；（3）汽輪機作功量及循環(huán)凈功；（4）汽輪機的排汽干度；（5）循環(huán)熱效率。解：（1）當t1500，p1分別為4、9、14MPa時初焓值分別為：h1=3445、3386、3323 kJ/kg熵為、6.39 kJ/(kg.K)p21kPa(s2=s1)對應的排汽焓h2：1986、1865、1790 kJ/kg3點的溫度對應于2點的飽和溫度t3=、焓為29.33 kJ/kgs3=0.106 kJ/(kg.K)3點壓力等于p1，s3=s3，、則焓h3分別為：、43.2 kJ/kg循環(huán)加熱量分別為：q1=h1-h3=3411、3347、3279.8 kJ/kg（2）凝結水泵消耗功量： h3-h3進出口水的溫差t3-t3（3）汽輪機作功量h1-h2循環(huán)凈功h1-h2-( h3-h3)（4）汽輪機的排汽干度、