化工熱力學(xué)-習(xí)題集(含答案)

第第頁共18頁B.B.超臨界流體D.壓縮液體B*⑴D.不能判斷B.蒸汽壓性質(zhì)D.隨便選則B.僅是T和p的函數(shù)D.是任何兩強(qiáng)度性質(zhì)的函數(shù)《化工熱力學(xué)》課程習(xí)題集-、單選題在指定溫度下，當(dāng)壓力大于該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，則物質(zhì)的狀態(tài)為（）。飽和蒸汽C.過熱蒸汽T溫度下的過熱蒸汽的壓力p（）o"⑴C.=pS⑴偏心因子的定義是根據(jù)（）。A?分子的對稱性C.分子的極性純物質(zhì)的第二filial系數(shù)B（）oA?僅是T的函數(shù)C.是T和￡的函數(shù)純物質(zhì)p-Vffl臨界等問線上臨界點(diǎn)的特性是（）。"（孰廣0SV*T-TcT-TcB.<0>0>嚕）T-Tc=0對于均相系統(tǒng),T（扌$/T）p_T（扌牟/1%等于（）o0B.Cp/5C.RD.T（cp/cTX，（5\r/Jr）p一氣體符合p=RT/（V-b）的狀態(tài)方程從V】等溫可逆膨脹至P，則系統(tǒng)的AS為（）RTlii[（XS-b）/（Vrb）]B.0C.Rln[（V2-b）/（Vrb）]D.Rin（p/Vi）對于一均相的物質(zhì)，其H和U的關(guān)系是（）。HWUB.H>UC.H=UD.不確定（扌半/v）T（扌迎/P）,（攤/T）p等于（）。（扌$/V）TB.（扌半/丁人C.（扌淋/1%D.一（掙/1%

對于化工熱力學(xué)的核心問題，以下表達(dá)最正確的是（）。熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算、物性參數(shù)的測量能量的合理利用、過程方向性和限度用能過程的經(jīng)濟(jì)性相平衡或過程的方向與限度B.僅適合于溶質(zhì)D.階段適合于稀溶液的溶劑溶質(zhì)組分和溶劑組分分別遵循（）B.僅適合于溶質(zhì)D.階段適合于稀溶液的溶劑溶質(zhì)組分和溶劑組分分別遵循（）.B.Hemy定律和Lewis-Randall規(guī)則D.兩者均遵守Lewis-Randall規(guī)則A.適合于理想溶液的溶質(zhì)和溶劑C.適合于稀溶液的溶質(zhì)組分二元非理想溶液在極小濃度的條件下，A.兩者均是Henry定律C.Lewis-Randall規(guī)則和Henry定律對于理想溶液的性質(zhì)，下列說法描述不正確的是（）。丄\王=0,AS=-RlT^liix,B.AH=0,AS=0C.UE=0,GE=0D.AH=0,AS=-RTTxJnx1下列偏摩爾性質(zhì)定義式中，正確的是Mx=（）o下列式中是關(guān)于化學(xué)位的定義式正確的是（）。w[罟]5F(nH)下列說法錯(cuò)誤的是（）。A.可用偏摩爾性質(zhì)來描述系統(tǒng)的性質(zhì)隨組成的改變B化學(xué)位是偏摩爾自由能混合物的性質(zhì)與各組元的偏摩爾性質(zhì)之間呈線性加和關(guān)系偏摩爾性質(zhì)廣度性質(zhì)量，隨物質(zhì)量而改變。關(guān)于理想溶液的物理特征說法中，不正確的是（）。A.混合時(shí)沒有爛變，即AS二0B分子結(jié)構(gòu)相似，大小一樣，分子間的作用力相同混合時(shí)沒有熱效應(yīng)混合時(shí)沒有體積效應(yīng)根據(jù)偏摩爾性質(zhì)的定義和特征，下列選項(xiàng)正確的是（）。B.liij=邇乂ln(fJ,lnf=ylii(f)c.lnj=邁y’ln(fJ,Inf=ylii(^-)?AD.lnj=邇y,ln(h),hif=y,ln(f)Vi二元?dú)怏w混合物的摩爾分?jǐn)?shù)xi=O.3,在一定乃p下，坯=0.9381,@=0.8812,則此時(shí)混合物的逸度系數(shù)為()oB.0.8979D.0.9092A.0.B.0.8979D.0.9092C.0.8982某氣體在（Ti，pi）狀態(tài)下為理想氣體，選定的參考態(tài)為（Ti，To）下的理想氣體,則它的偏離熔H（Ti，pi）-Hlg（Ti，To）的大?。ǎ?。A.RTJn(pi/po)C.0cA.RTJn(pi/po)C.0D.RTiln(p0/pi)下列選項(xiàng)中錯(cuò)誤的是（）。A.理想混合溶液的體積和焙變化為零B理想混合溶液的爛和自由能變化不為零M=A,S和G時(shí)，超額性質(zhì)等于混合性質(zhì)M=V,U,H,Cp,Cv和Z時(shí)超額性質(zhì)為混合性質(zhì)理想氣體流過節(jié)流閥，其參數(shù)變化為（）。A.AT=O,AS=OB.AT=O,AS>0C.ATHO,AS>0D.AT=O,AS<0穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的能量積累為零，爛積累為（）。A.大于零B.不確定C.小于零D.等于零某封閉系統(tǒng)經(jīng)歷一不可逆過程，系統(tǒng)所做功和排出的熱量分別為lOOkJ和45kJ,問系統(tǒng)的爛（）oA.等于零B.大于零C.小于零D.不能確定從工程實(shí)際出發(fā)，合理用能的本質(zhì)是（）。A.過程是否經(jīng)濟(jì)B.能耗是否最小C.理想功是否最小D.損耗功是否最小從合理用能角度出發(fā)，在流體輸送過程中，其他條件都相同的情況下，同樣物質(zhì)的高溫流體比低溫流體流速（）。A.大B.小C.相等D.可大可小關(guān)于節(jié)流膨脹與做外功的絕熱膨脹的說法，其中錯(cuò)誤的是（）。在相同的條件下，絕熱膨脹比節(jié)流膨脹產(chǎn)生的溫度降大，且制冷量也大；絕熱作功膨脹和節(jié)流膨脹適用于任何氣體絕熱作功的膨脹主要用于大、中型設(shè)備，特別是用于深冷循環(huán)中節(jié)流膨脹在任何制冷循環(huán)中都使用。合理地評價(jià)化工過程能量綜合利用所采用的方法是（）。A.熱力學(xué)第一定律B.熱力學(xué)第二定律C.熱力學(xué)第一與第二定律D.根據(jù)實(shí)際需要過熱蒸汽通過絕熱可逆膨脹，對外做功為Ws，過程的理想功是Wd，則（）。A.大于WdB.小于WdC.等于WdD.不能確定下列說法中關(guān)于Camot循環(huán)最正確的是（）。Caniot循環(huán)的熱效率表達(dá)了熱可能轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ淖畲蠓致蔆amot循環(huán)的熱效率只與工作的等溫?zé)嵩春偷葴乩湓从嘘P(guān)Caniot循環(huán)說明了只有低溫?zé)嵩礋o限接近絕對零度或高溫?zé)嵩礋o窮大時(shí)，熱在才能全部轉(zhuǎn)化為功以上描述均正確下列是關(guān)于制冷與熱泵問題，敘述不正確的是（）。A.工作原理類同B相同條件下制冷系數(shù)相同C.操作的溫度范圍不同D.工作目的不同工作在-20°C和30°C之間的制冷機(jī)的最大制冷系數(shù)和工作在相同條件下的熱泵的最大制冷系數(shù)分別為（）。A-5.06,6.06B.6.06,5.06C.6.06,6.06D.5.06,5.06單元操作的經(jīng)濟(jì)性分析中，功耗費(fèi)用和下列（）有關(guān)。A.損耗功B.理想功C.環(huán)境溫度D.有效能在流體流動(dòng)過程和換熱過程中，下列哪一項(xiàng)的大小影響過程的經(jīng)濟(jì)性（）。A.過程的理想功B.過程的損耗功C.流體的流速D.冷熱流體間的溫差下列敘述（）是正確的。等爛膨脹的冷凍量要比節(jié)流膨脹的冷凍量大任何氣體在任何條件下進(jìn)行節(jié)流膨脹，氣體的溫度必然降低由于使用熱泵供熱可以獲得比所耗軸功大得多的熱量，因此在熱泵制熱過程中實(shí)現(xiàn)了無效能向有效能的轉(zhuǎn)化D.制冷循環(huán)中制冷劑做等爛膨脹G0兩相達(dá)到平衡，系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)表達(dá)錯(cuò)誤的是（）。A.壓力相等B.逸度相等C.溫度相等D.吉布斯自由能G相等下列選項(xiàng)中錯(cuò)誤的是（）純液體的活度系數(shù)片=0正偏差的非理想溶液的活度系數(shù)久>1負(fù)偏差的非理想溶液的活度系數(shù)％<1理想溶液的活度系數(shù)片=1有關(guān)平衡及平衡移動(dòng)的說法錯(cuò)誤的是（）。AH°>0,KTAH°<0,TT，KJ改變反應(yīng)物的濃度，平衡常數(shù)也隨之會(huì)改變T—定時(shí)，對有氣體參與的反應(yīng)，增加壓力，平衡向減小此改變的方向移動(dòng)，但平衡常數(shù)不變。關(guān)于相平衡，錯(cuò)誤的有（）。A.各相中某組分i的化學(xué)位相等B各相中某組分i逸度相等等溫時(shí)可用Gibbs-Duhem方程來檢驗(yàn)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性熱力學(xué)一致性是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的充分條件。二、計(jì)算題對于給定的Tp條件，假定二元體系的摩爾性質(zhì)與組成的關(guān)系是M=x1M1+x2M2+Ax1x2o其中Mi、M2分別為兩純組分的摩爾性質(zhì)，A是與組成無關(guān)的常數(shù)，求M19M2o某二元混合物，在T、p時(shí)，其摩爾體積表達(dá)式為V=90xi+50x2+（6xi+9x?）xix?,其中V的單位用cm3/molo試確定在該溫度壓力下用xi表示。某合成氨廠的甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化工段轉(zhuǎn)化氣量為5160m3-（時(shí)間廠（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）。因工藝需將其溫度從1273K降至653K。用廢熱鍋爐透平機(jī)組回收余熱.已知通過透平機(jī)得到實(shí)際功283kW-lr（時(shí)間試求轉(zhuǎn)化氣降溫過程的理想功，余熱利用動(dòng)力裝置的熱利用率（即熱機(jī)效率）與熱力學(xué)效率。已知大氣溫度為303K,轉(zhuǎn)化氣降溫過程不變；在653K到1273K之間的平均比定壓熱容J=36kJ-kinor^K'1,廢熱鍋爐的熱損失不由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到25°C,1atm下某二元溶液的摩爾焙H=150?45比+10才?15#（H的單位為Jmor1,xi是組分1的摩爾分?jǐn)?shù)）。試導(dǎo)出耳和JI?的表達(dá)式。某二元混合物，其逸度系數(shù)表達(dá)式為ln^A+Bx2-Cx2,式中A,B,C均為T,p的函數(shù)，試確定gE/RT,lnyp11172的相應(yīng)關(guān)系式（二組分均以Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)逸度）。（提示：GeZRT=Xilnyi+X21ny2）實(shí)驗(yàn)室需要配制1500ci￡的防凍液，它含30%（mol%）的甲醇（1）和70%的H2O（2）o試求需要多少體積的25°C時(shí)的甲醇和水混合。已知甲醇和水在25°C、30%（mol%）的甲醇的偏摩爾體積：X=38.632cm3-nior1,電=17.765cn?-iwr125°C下純物質(zhì)的體積：X=40.727cm3?inor\y=18.068cm3Tinol'1二元?dú)怏w混合物的liif1=0.18(1-2yJ和lnj\=0.1o求lnj°三、填空題2純物質(zhì)的臨界等溫線在臨界點(diǎn)的斜率和曲率均為零，數(shù)學(xué)上可以表示為（）和（）。對于純物質(zhì)，一定溫度下的泡點(diǎn)與露點(diǎn)。在p?T圖上是（）的（重疊/分開），而在p?v圖上是（）的（重疊/分開）。偏心因子的定義（）,其含義（）o對于三元混合物，展開第二Virial系數(shù)B=43y/jBij=（）,其中涉及下標(biāo)相同的i=lj=3Virial系數(shù)有（）。狀態(tài)方程p（V-b）=RT的剩余熔和剩余爛分別（）和（）。由VanderWaals方程p=RT/（V-b）—a/V2計(jì)算，從（丁，P1）壓縮（t,p2）的焙變?yōu)椋ǎ?，其中剩余熔是（）。?時(shí)在描述p-V-T關(guān)系時(shí)采用（），時(shí)采用（）描述p-V-T關(guān)系。二元混合物的焙的表達(dá)式為H=H1Xi+H2x2+ax1x2,則巨】=（）,耳=（）。（由偏摩爾性質(zhì)的定義求得）具有正偏差的非理想體系通常具有（），具有負(fù)偏差的非理想體系通常具有（）。Rankine循環(huán)的四個(gè)過程：等壓加熱蒸發(fā)、絕熱膨脹做功過程、（）和（）。制冷劑選擇的原則：操作壓力要合適；操作壓力要合適；價(jià)格低；（）；（）o敞開體系中引起爛改變的原因有兩個(gè)：一是和環(huán)境進(jìn)行（）；二是過程為（）。非流動(dòng)過程的理想功只與體系變化前后狀態(tài)及環(huán)境的溫度To和壓力p°（）,與具體的路徑（）。（填有關(guān)和無關(guān)）引起過程功損失原因：（）和（）。液態(tài)溶液逸度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)有兩種，分別是（）和（）。熱泵的作用是將（）提高到能夠被（）,達(dá)到重新用于工業(yè)生產(chǎn)或人工取暖的目的。絕熱作功膨脹的理想情況和極限情況是（），亦即（）?？赡鏌釞C(jī)包括四個(gè)過程，它們分別是:自高溫?zé)嵩纯赡嫖鼰?；（）；向低溫?zé)嵩纯赡娣艧?；Oo理想溶液的熱力學(xué)特征是：AHld=0：AVd=0：△U'd=0；ASld=（）；AGld=（）。合理用能原則有（）和（）四、計(jì)算題1試求1.013X105Pa下，298K的水變?yōu)?73K的冰時(shí)的理想功。設(shè)環(huán)境溫度（1）248K；（2）298Ko已知水和冰的熔嫡值如下表：狀態(tài)溫度（K）H(kJ-kg1)S(kJkg1-K1)H2O(1)298104.80.3666H2O(s)273-334.9-1.2265設(shè)有一臺(tái)鍋爐，水流入鍋爐是之熔為62.7kJkg1,蒸汽流出時(shí)的熔為2717kJ-kg1,鍋爐的效率為70%,每千克煤可發(fā)生29260RJ的熱量，鍋爐蒸發(fā)量為4.5fh4,試計(jì)算每小時(shí)的煤消耗量。狀態(tài)p/MPat/VU/ms-1H/CkJkg1)進(jìn)口水0.196702292.98出口蒸汽0.09811052002683.8甲烷由98.06kPa,300K壓縮后冷卻到6.667kPa,300K。若壓縮過程耗功1021.6kJ,試求：（1）冷卻器中需要移走的熱量；（2）壓縮與冷卻的損失功；（3）壓縮與冷卻過程的理想功。環(huán)境溫度T0=300Ko已知：9&06kPa,300K時(shí)，^=953.74kJkg1,S^.0715kJ-kg^K^o6.667kPa,300K時(shí)，H2=886.76kJkg-1,S2=4.7198kJ-kg'^K'1逆卡諾（Camot）循環(huán)供應(yīng)35kJ?f的制冷量，冷凝器的溫度為30°C,而制冷溫度為-20°C,計(jì)算此制冷循環(huán)所消耗的功率以及循環(huán)的制冷系數(shù)。某朗肯循環(huán)的蒸汽參數(shù)為：進(jìn)汽輪機(jī)的壓力p】=6MPa,溫度q=540?C,汽輪機(jī)出口壓力0.008MPao如果忽略所有過程的不可逆損失，試求：（1）汽輪機(jī)出口乏氣的干度與汽輪機(jī)的作功量；（2）水泵消耗的功量；（3）循環(huán)所作出的凈功；（4）循環(huán)熱效率。五、計(jì)算題2溫度為232°C的飽和蒸汽和水的混合物處于平衡，如果混合相的比容是0.0416m'-kg-1,試計(jì)算蒸汽表中的數(shù)據(jù)：（1）混合相中蒸汽的含量；（2）混合相的焙；（3）混合相的嫡。（10分）已知232°C時(shí)飽和水蒸汽的熱力學(xué)性質(zhì)如下表：232°CV/m5-kg-1H/(kJ-kg4)S/(kJ-kg^-K4)飽和水（1）0.001213999.392.6283飽和蒸汽（g）0.065992803.26.1989如圖所示，有人設(shè)計(jì)一種程序，使得每kg溫度為373.15K的飽和水蒸氣經(jīng)過一系列的復(fù)雜步驟后，能連續(xù)的向463.15K的高溫儲(chǔ)熱器輸送1900kJ的熱量，蒸汽最后在1.013X10’Pa、273.15K時(shí)冷凝為水離開裝置。假設(shè)可以無限制取得273.15K的冷凝水，試從熱力學(xué)觀點(diǎn)分析，該過程是否可能？已知：373.15K時(shí)的水蒸氣H】=2676.1kJ-kg1,Si=73549kJkg^K1；1.013X10’Pa、273.15K的冷凝水：H2=0,S2=0o（12分）在煙道氣預(yù)熱的預(yù)熱器中，通過的煙道氣和空氣均為常壓，其流量分別為45000kg?屮和42000kgh4o煙道氣進(jìn)入時(shí)的溫度為315°C,出口溫度為200°Co設(shè)在此溫度范圍內(nèi)，比定熱容為1.090kJkg'K'o空氣進(jìn)口溫度為38°C,設(shè)在有關(guān)溫度范圍內(nèi)，比定壓熱容為1.005kJkg^K^o試計(jì)算此預(yù)熱器的損耗功\址和熱力學(xué)效率。已知大氣溫度為25°C,預(yù)熱器完全保溫。（按理想氣體計(jì)算）一個(gè)Rankine循環(huán)蒸汽動(dòng)力裝置的鍋爐，供給2000kPa,400°C的過蒸汽透平機(jī)，其流量為25200kg-11'1,泛氣在15kPa壓力下排至冷凝器，假定透平機(jī)是絕熱可逆操作的，冷凝器出口為飽和液體，循環(huán)水泵將水打回鍋爐也是絕熱可逆，求：（1）透平所做的功；水泵所做的功；（3）每千克蒸汽從鍋爐中獲得的熱量。已知2000kPa,400°C過熱蒸汽的熱力學(xué)性質(zhì)為：H=3247.6Jg1,S=7.1271J-g1-K'1o15kPa壓力、t=53.9°C下的泛氣熱力學(xué)性質(zhì)為：比容/(cm^g1)H/(J-kg1)S/(J-kg4-K4)飽和水飽和蒸汽飽和水飽和蒸汽飽和水飽和蒸汽1.015110117.2225.572598.90.75368.0102六、判斷分析題（略）答案一、單選題TOC\o"1-5"\h\zDBBAADCBBDcBBAADAC

BCCBDDAABCCDBAABADACD二、計(jì)算題解：因M=X1M1+X2M2+AX1X2,所以存在iiM=iixiM1+11X2M2+11AX!X2（2分）即：__iiM=niMi+n2M2+A（niii2/n）（1分）根據(jù)偏摩爾性庚的定義，貝IJ：岡=（衛(wèi)翌）TP"=M]+如（l/n?n1/n2）=M]+Ax；（1分）阻—??同樣皿=m2+血（1分）解：因V=90xi+50x2+（6xi+9x2）XiX2,則存在：（1分）（2分）（2分）（1分）（2分）（2分）根據(jù)偏摩爾性質(zhì)定義，有：y=（2咚）Tpm=90+（x）—2xjxJ（6xj+9x＞）+6x1x.=90+9（1-Xj）2（1-2xj）V2=50+坷（1一2馮）（6坷+9馮）=50+3坷（一3+7坷_2彳）

解：a.以每噸氨為計(jì)算基準(zhǔn)，則生產(chǎn)每噸氨需轉(zhuǎn)化氣的物質(zhì)的量為11=5160/22.4=230.4(kinol))(1分)DH=ncp(I；-￡)=230.4?36(6531273)=-5.142?106(kJ-f1)=-1.538(Kwhf1^1)(1分)Wid=-AH+ToAS=-(-1428.2)+303X(-1.538)=962.2(Kw-ht^K1)(1分)b.熱機(jī)效率2831428.2=0.1982熱力學(xué)效率wd283962.22831428.2=0.1982熱力學(xué)效率wd283962.2=0.2941（2分）（2分）解：因?yàn)閤i+x2=l,因此H=150?45x?+10x；?15x；(2分)(抖1/齊)Tp二一45+20芻一45疋二(扌泊/x2)Tp(1分)冷(理)□=105+20齊?55^+30*(JmoP)(1分)44.H2=H-=150-44.H2=H-=150-10器+30疋(J?mol'1)解：解：由題意，存在nlnf=iiA+iiBx2-nCx2即iilnf=iiA+Bn2-nCn22/n,（1分）則根據(jù)偏摩爾性質(zhì)定義有:分）（1分）謳=［警hp「A+E-C(2X「（1分）x2cn2?取Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)逸度,（1分）（1分）（1分）而hi/j=hi(^—)=Cx；;In/2=ln(^—)=Cx；所以G（1分）（1分）解：混合物的摩爾體積與偏摩爾體積間關(guān)系:+x2V2=0.3x38.632+0.7x17.765=24.025cin3?ino「(1分)需防凍液物質(zhì)的豊n4^=62.435mol需要甲醇物質(zhì)的量：1^=0.3x62.435=18.73011X）1需要水物質(zhì)的量：n.=0.7x62.435=43.705mo1AvTOC\o"1-5"\h\z需要甲醇的體積：V；=18.73x40.727=762.83cm3（2分）需要水的體積：V；=18.73x40.727=762.83cn?（2分）解：對于二元體系1110=%1110]+%111@（2分）=0.18（l-2y1）y1+0.1y2（2分）=0.08%—0.36yj+0.1（1分）三、填空題247-鶴…狀"重疊；分開w=?lg(P；)T=07-1，w=[lgp；(lW單流的?lgp：(研究流體)]“y：E+y；Bz+天耳+2%力比+2力『3艮3+2丫3%為；B1,B2,B3H—H*=bp；S^S*=-Rlnp/p0H(T,p2)-H(T,pi)=[H(T,p2)-H*(T)]-[H(T,pj-H*(T)]；H-H*=RT\7(\-b)?(2a/V)-RT普遍化維里方程；普遍化壓縮因子法Hi=Hj+ax22:H2=Hj+a打最低溫度共沸點(diǎn)；最高溫度共沸點(diǎn)等壓冷卻過程、絕熱壓縮過程潛熱要大；對環(huán)境應(yīng)該無公害熱交換；非可逆過程有關(guān)；無關(guān)過程的不可逆而引起的躺增加造成的；過程的熱損失所造成的Lewis-Randall規(guī)則；Hemy定律低品位的能量；利用的較高溫度絕熱可逆膨脹；等爛膨脹自等爛膨脹，等爛壓縮。-RZXxliix1;RTZXxlnx,按質(zhì)用能，按需用能四、計(jì)算題167.解：⑴To=298K時(shí):\yd=AH-T0AS=(-334.9-104.8)一298(-1.2265一0.3666)=35.04kJkg-1(2)T0=298K時(shí)：Wd=AH-T0AS（3分）=(-334.9-104.8)-248(-1.2265-0.3666)=-44.61kJkg-1（2分）68.解：鍋爐中的水處于穩(wěn)態(tài)流動(dòng)過程，可由穩(wěn)態(tài)流動(dòng)體系能量衡算方程：AH+丄Au2+gAZ=W+Q（3分）體系與環(huán)境間沒有功的交換：Ws=0,并忽略動(dòng)能和位能的變化，所以：AH=Q（1分）設(shè)需要煤mkg,則有：4.5x103(2717—62.7)=29260mx70%（1分）解得：m=583.2kg（2分）69.以lkg為計(jì)算基準(zhǔn)。由穩(wěn)定流動(dòng)過程的能量方程，不計(jì)動(dòng)能和位能后從冷卻器中移去執(zhí).八、、?由AH=Q-WS（1分）得Q=AH+V^=（H2—Hi）+Ws=866.76—953.74—1021.6=108&6kJ（2分）損失功計(jì)算Wi_=T0(ASt)=T0(AS環(huán)境+4S系統(tǒng))=T0[(S2-Si)+(-Q/To)]=3OOx[(4.7198-7.075)+1088.6/300]=383.09kJ(2分)理想功計(jì)算Wd=TAS+AH=300x(4.7198—7.0715)—(886.76—953.74)=?63&53kJ(2分)70.解：逆向Carnot循環(huán)的制冷系數(shù)：g=広=—LWs耳-R=5.06（2分）Tl=5.06（2分）Th~Tl-303-253單位制冷劑耗功量：設(shè)制冷劑循環(huán)量為mkg-s'1,單位制冷劑提供的冷量為q°Qo=35kJ-s_1（1分）（2分）（2（2分）（2分）（1分）c_W_-iri\VPT=iriW<=^-=—=6.92kJ-s_1=6.92kWt$q5.06代入己知得：2x(363-T3)=3(T3-283)解得：T3=315.5K71.解：朗肯循環(huán)在T-S圖上表示如下:（）朗肯循環(huán)（）朗肯循環(huán)T—S（1分）1點(diǎn)（過熱蒸汽）性質(zhì)（1分）:Pi=6MPa,J=540°C,

Hi=3517.OkJ-kg-1Si=6.9999kJ-kg"12點(diǎn)（濕蒸汽）性質(zhì)（2分）：p2=0.008MPa,S2=St=6.9999kJ?kg-1■K_1H1=173.88kJ-kg_1S】=0.5026J?kg-1H2=2577kJ?kfSg=8.228ET-kg_1V；=1.0084cm3-g'11—2過程在膨脹機(jī)內(nèi)完成，忽略過程的不可逆性，則該過程為等躺過程，S2=Si=6.9999kJ.kg-1.K-1（1）設(shè)2點(diǎn)干度為x，由汽液混合物的性質(zhì)計(jì)算可知：xSg+（l-x）\=S?=0.8396,9999-0.5926=0.8398.2287-0.59262點(diǎn)汽液混合物爛值:H2=xHg+（l-x）H1=2577x0.839+（1-0.839）x173.88=2190.10kJ-kg'1汽輪機(jī)向外作功:Ws=H2-H1=-3117.0+2190.1=-1326?9kJkgT（2）水泵消耗的功率：6xl06Wp=jv^p=1.0084x（6-0.008）X106xio-6=6.042kJkg-1（2分）O.OOSxlO6（3）循環(huán)所做凈功W爭=~（W3+Wp）=-（-1326.9+6.042）=1320.86kJkg_1（1分）（4）循環(huán)熱效率H4=日3+叫=H]+%=173.88+6.042=179.922kJ?kgT_（Ws+Wp）?比-比Q=H|-H41326.9-6.042_（Ws+Wp）?比-比Q=H|-H41326.9-6.0423517.0-179.922=0.3958（1分）五、計(jì)算題272.解：己知232°C時(shí)飽和水和飽和蒸汽的物性參數(shù):232°CV/m3-kg-1H/(kJ-kg-1)S/(kJ-kg-l-K-1)飽和水（1）0.001213999.392.6283飽和蒸汽（g）0.065992803.26.1989（1）設(shè)1炬濕蒸汽中蒸汽的含量為xkg,則在232°C的比容應(yīng)為氣體和液體兩者之和，B|J：0.04166=0.06899x4-（1-x）（0.001213）得，x=0.5968即混合物中含有蒸汽59.68%,液體40.32%。（3分）（2）混合相中的熔（兩相體系熱力學(xué)性質(zhì)）H=xHg+（1-x）Hi=（0.5968）X2803.2+（1-0.5968）x999.39=2075.9（kJ-kg'1）（1分）（3）混合物中的爛S=xSg+（1-x）Hi=0.5968x6.1989+（1-0.5968）x2.6283=4.7592（kJ-kg4-K_1）（1分）73.解：若判斷裝置設(shè)計(jì)是合理的，則總的結(jié)果必須遵守?zé)崃W(xué)第一定律和第二定律。（1分）蒸汽通過裝置后在0.1013KPa、273K時(shí)冷凝，因冷凝溫度已達(dá)環(huán)境中可能的最低溫度（冷卻水的溫度），所以蒸汽得到了最大限度的利用。但這是蒸汽也不可能將全部熱量都輸向高溫?zé)嵩?，總有部分熱量Q低傳遞給冷卻水，則熱量就可由低向高傳輸而不發(fā)生任何變化了。水273KH—.5—0由題知，蒸汽通過裝置能連續(xù)地向高溫傳熱Qi，飽和蒸汽經(jīng)過裝置這一系統(tǒng)，應(yīng)用穩(wěn)流過程熱力學(xué)第一定律關(guān)系式：AH=Q-WSo由于沒有軸功，即礦=0,所以蒸汽經(jīng)過該裝置所放出的總熱量為Q=AH=H2-Hi=Q，曠FQ滬0?2680=?2680kJ,所以TOC\o"1-5"\h\zQ2=Q-Qi=-2680H-1680=-820kJ（1分）每lkg蒸汽通過該裝置所發(fā)生的爛變：?7.37kTk-i（1分）高溫?zé)嵩刺幍臓€變：△S2=1680/450=4.13kJ?k"（1分）冷卻水的躺變（冷卻水用量不限，古假設(shè)溫度為273K,保持不變））為：AS尸820/273=3.OkJk'1總的爛變?yōu)椤鱏=4Si+2\S2+AS3=?7.37+4.13+3.0=?0.24kJ?k-i（2分）根據(jù)爛增原理，總爛變應(yīng)ASMO。但現(xiàn)在總爛變