工程热力学课后作业答案(第九章)第五版

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工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)

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工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J •(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m/32-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22(2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。

最新工程热力学课后作业答案第五版全

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工程热力学课后作业答案第五版全2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J •(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m/3v1=ρ=1.253/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv=pTR 0=64.27kmol m/32-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO 2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9B p p g +=11(1) B p p g +=22(2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3,充入容积8.5 m 3的储气罐内。

工程热力学课后作业答案第五版全共25页word资料

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2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ∙ (2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m/3v1=ρ=1.253/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m/32-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO 2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO 2的质量 压送后储气罐中CO 2的质量 根据题意容积体积不变;R =188.9B p p g +=11 (1) B p p g +=22(2) 27311+=t T(3) 27322+=t T(4)压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3,充入容积8.5 m 3的储气罐内。

设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa ?设充气过程中气罐内温度不变。

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工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J •(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m /3 2-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1)Bp p g +=22 (2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。

工程热力学(第五版_)课后习题答案

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⼯程热⼒学(第五版_)课后习题答案GAGGAGAGGAFFFFAFAF2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的⽓体常数;(2)标准状态下2N 的⽐容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的⽓体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ? (2)标准状态下2N 的⽐容和密度1013252739.296?==p RT v =0.8kg m /3v1=ρ=1.253/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv=pTR 0=64.27kmol m /32-3.把CO 2压送到容积3m 3的储⽓罐⾥,起始表压⼒301=g p kPa ,终了表压⼒3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压⼊的CO 2的质量。

当地⼤⽓压B =101.325 kPa 。

解:热⼒系:储⽓罐。

应⽤理想⽓体状态⽅程。

压送前储⽓罐中CO 2的质量GAGGAGAGGAFFFFAFAF1111RT v p m =压送后储⽓罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9B p p g +=11 (1) B p p g +=22(2) 27311+=t T(3) 27322+=t T(4)压⼊的CO 2的质量GAGGAGAGGAFFFFAFAF)1122(21T p T p R v m m m -=-= (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代⼊(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,⼀⿎风机每⼩时可送300 m 3的空⽓,如外界的温度增⾼到27℃,⼤⽓压降低到99.3kPa ,⽽⿎风机每⼩时的送风量仍为300 m 3,问⿎风机送风量的质量改变多少?解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21?-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空⽓压缩机每分钟⾃外界吸⼊温度为15℃、压⼒为0.1MPa 的空⽓3 m 3,充⼊容积8.5 m 3的储⽓罐内。

工程热力学课后作业答案(第九章)第五版

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9-1压力为0.1MPa ,温度为20℃的空气,分别以100、300、500及1000m/s 的速度流动,当被可逆绝热滞止后,问滞止温度及滞止压力各多少?解:h 1=1T c p =1.01×293=296kJ/kgh 0=h 1+22c 当c=100m/s 时:h 0=301 kJ/kg ,T 0=p c h 0=298K ,11010)(-=k k T T p p =0.106 MPa 当c=300m/s 时:h 0=341 kJ/kg ,T 0=337.6K ,p 0= 0.158MPa当c=500m/s 时:h 0=421 kJ/kg ,T 0=416.8K ,p 0= 0.33MPa当c=1000m/s 时:h 0=796 kJ/kg ,T 0=788.1K ,p 0= 0.308MPa9-2质量流量1=mkg/s 的空气在喷管内作定熵流动,在截面1-1处测得参数值p 1= 0.3MPa ,t1=200℃,c1=20m/s 。

在截面2-2处测得参数值p 2=0.2MPa 。

求2-2截面处的喷管截面积。

解:=⨯==3.0528.01p p c β0.1584>0.2 MPa采用渐缩喷管。

c1=20m/s 较小忽略。

因此2-2截面处是临界点==-k k p p T T 12)12(1421K ==222P RT v 0.6m 3/kg =--=-])12(1[11221k k p p k kRT c 323m/s =⨯=222c m v f 0.00185m 39-3渐缩喷管进口空气的压力p 1= 2.53MPa ,t1=80℃,c1=50m/s 。

喷管背压p b = 1.5MPa 。

求喷管出口的气流速度c2,状态参数v2、t2。

如喷管出口截面积f2=1cm 2,求质量流量。

解: ⨯==528.01p p c β 2.53=1.33<1.5 MPa没有到临界。

滞止温度:pc c T T 21021+==354.24K滞止压力:1)10(10-=k k T T p p =2.56 MPa =--=-])02(1[10221k k p p k kRT c 317.5 m/s k k p p T T 1)12(12-==304K ==222P RT v 0.058 m 3/kg ==222v c f m 0.55 m 3/s9-4如上题喷管背压p b = 0.1MPa 。

工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)廉乐明-谭羽非等编复习课程

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工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)廉乐明-谭羽非等编工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J •(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv =p T R 0=64.27kmol m/32-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22 (2) 27311+=t T(3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。

工程热力学(第五版)课后习题答案(廉乐明 李力能 吴家正 谭羽飞主编)word版本

工程热力学(第五版)课后习题答案(廉乐明 李力能 吴家正 谭羽飞主编)word版本

工程热力学作业题p32-332-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J • (2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m/3v1=ρ=1.253/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m/32-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO 2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9B p p g +=11 (1)B p p g +=22(2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3,充入容积8.5 m 3的储气罐内。

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9-1压力为0.1MPa,温度为20℃地空气,分别以100、300、500及1000m/s 地速度流动,当被可逆绝热滞止后,问滞止温度及滞止压力各多少?解:h 1=1T c p =1.01×293=296kJ/kgh 0=h 1+22c 当c=100m/s 时:h 0=301 kJ/kg,T 0=p c h 0=298K,11010)(-=k k T T p p =0.106 MPa 当c=300m/s 时:h 0=341 kJ/kg,T 0=337.6K,p 0= 0.158MPa当c=500m/s 时:h 0=421 kJ/kg,T 0=416.8K,p 0= 0.33MPa当c=1000m/s 时:h 0=796 kJ/kg,T 0=788.1K,p 0= 0.308MPa9-2质量流量1=mkg/s 地空气在喷管内作定熵流动,在截面1-1处测得参数值p 1= 0.3MPa,t1=200℃,c1=20m/s.在截面2-2处测得参数值p 2=0.2MPa.求2-2截面处地喷管截面积. 解:=⨯==3.0528.01p p c β0.1584>0.2 MPa采用渐缩喷管.c1=20m/s 较小忽略.因此2-2截面处是临界点==-k k p p T T 12)12(1421K ==222P RT v 0.6m 3/kg =--=-])12(1[11221k k p p k kRT c 323m/s =⨯=222c m v f 0.00185m 39-3渐缩喷管进口空气地压力p 1= 2.53MPa,t1=80℃,c1=50m/s.喷管背压p b = 1.5MPa.求喷管出口地气流速度c2,状态参数v2、t2.如喷管出口截面积f2=1cm 2,求质量流量.解: ⨯==528.01p p c β 2.53=1.33<1.5 MPa没有到临界.滞止温度:pc c T T 21021+==354.24K滞止压力:1)10(10-=k k T T p p =2.56 MPa =--=-])02(1[10221k k p p k kRT c 317.5 m/s k k p p T T 1)12(12-==304K ==222P RT v 0.058 m 3/kg ==222v c f m 0.55 m 3/s9-4如上题喷管背压p b = 0.1MPa.求喷管出口地气流速度及质量流量?解:⨯==528.01p p c β 2.53=1.33 MPa >p b所以渐缩喷管进口截面压力p2=p c =1.33 MPa由定熵过程方程可得:(按c1=0处理)k k p p T T 1)12(12-==294Kc2=a =2KRT =344 m/s==222P RT v 0.0634 m 3/kg ==222v c f m 0.543 m 3/s9-5空气流经喷管作定熵流动,已知进口截面上空气参数p 1= 0.7MPa,t1=947℃,c1=0m/s.喷管出口处地压力p2分别为0.5 MPa 及0.12 MPa,质量流量均为5.0=mkg/s.试选择喷管类型,计算喷管出口截面处地流速及出口截面积.解:(1)p2=0.5MPa⨯==528.01p p c β0.7=0.37 MPa <p b未到临界,选用渐缩喷管.k k p p T T 1)12(12-==1108K =--=]21[122T T k kR c 474 m/s ==222P RT v 0.636 m 3/kg2c (2)p2=0.12MPa⨯==528.01p p c β0.7=0.37 MPa>p b选缩放喷管.k k p p T T 1)12(12-==737K =--=]21[122T T k kR c 985 m/s ==222P RT v 1.76 m 3/kg =⨯=222c m v f 8.9cm 29-6空气流经一断面为0.1m 2地等截面通道,在截面1-1处测得c1=100m/s,p 1= 0.15MPa,t1=100℃;在截面2-2处,测得 c2=171.4m/s,p 2=0.14MPa.若流动无摩擦损失,求(1)质量流量;(2)截面2-2处地空气温度;(3)截面1-1与截面2-2之间地传热量.解:(1)质量流量==111P RT v 0.71 m 3/kg ==11v fc m 14.08 kg /s (2)08.144.1711.022⨯==m fc v =1.22 m 3/kg ==R v p T 222595K (3)=∆=t mc q p 3141kJ/s9-7有p 1= 0.18MPa,t1=300℃地氧气通过渐缩喷管,已知背压p b = 0.1MPa.喷管出口直径d2=10mm.如不考虑进口流速地影响,求氧气通过喷管地出口流速及质量流量.解: p2=0.1 MPa⨯==528.01p p c β0.18=0.1 MPa =p b出口为临界流速=+=112RT k k c c 416.7 m/s 质量流量 k k p p T T 1)12(12-==484K2P ==2v fc m 0.026 kg /s9-8空气通过一喷管,进口压力p 1= 0.5MPa,t1=600K,质量流量为=m1.5kg/s.如该喷管地出口处压力为p 2= 0.1MPa,问应采用什么型式地喷管?如不考虑进口流速影响,求定熵膨胀过程中喷管出口气流流速及出口截面积.如为不可逆绝热流动,喷管效率η=0.95,则喷管气体出口速度及出口截面积各为多少?解:⨯==528.01p p c β0.5=0.264 MPa >p 2所以应采用缩放喷管.(1)出口流速:=-k k p p 1)12(0.6314k k p p T T 1)12(12-==378.8K ==222P RT v 1.09 m 3/kg =--=-])12(1[11212k k p p k kRT c 667m/s22c mv f ==24.5cm 2 (2)==2'2c c η650 m/s=--=)21(1'2T T T T η390 K==2'2'2P RT v 1.12 m 3/kg 2'2'c mv f ==25.8cm 29-9某燃气p 1= 1MPa,t1=1000K,流经渐缩渐扩喷管.已知喷管出口截面上地压力p 2=0. 1MPa,进口流速c1=200m/s,喷管效率η=0.95,燃气地质量流量=m50kg/s,燃气地比热k =1.36,定压质量比热c p =1kJ/(kg.K).求喷管地喉部截面积和出口截面积.解:进口流速c1=200m/s=221c 20 kJ/kg 远小于燃气地进口焓1T c p =1000 kJ/kg 忽略.出口流速:=-k k p p 1)12(0.5436k k p p T T 1)12(12-==543.6K=-=)21(72.442T T c c p 955m/s==2'2c c η931 m/s=--=)21(1'2T T T T η566 Kp c k k R 1-==264.7 kJ/(kg.K) ==2'2'2P RT v 1.5 m 3/kg 出口截面积2'2'c mv f ==805cm 2 (2)喉部流速:===1p p c β0.535 MPak k c T T 11-=β=847.4K==)c c kRT c 552m/s==cc c P RT v 0.4193 m 3/kg 喉部截面积cc c mv f ''==380cm 29-10水蒸气压力p 1= 0.1MPa,t 1=120℃以500m/s 地速度流动,求其滞止焓、滞止温度和滞止压力.解:p 1= 0.1MPa,t 1=120℃时水蒸气焓h 1=2716.8 kJ/kg,s1=7.4681 kJ/(kg.K)滞止焓h 0= h 1+c 2/2=2841.8 kJ/kg查表得p 0=0.19 MPat 0=185.7℃9-11水蒸气地初参数p 1= 2MPa,t 1=300℃,经过缩放喷管流入背压p b = 0.1MPa 地环境中,喷管喉部截面积20cm 2.求临界流速、出口速度、质量流量及出口截面积. 解:h 1=3023 kJ/kg,s1=6.765 kJ/(kg.K)p c = 0.546×2=1.092 MPah c =2881 kJ/kg,v c =2.0 m 3/kgh 2=2454 kJ/kg,v 2=1.53 m 3/kgc c ==-c h h 172.44532.9 m/sc 2==-2172.44h h 1066.7 m/s质量流量==cc v c f m min 0.533 kg /s 222c mv f ==76.4cm 29-12解:h 1=3231 kJ/kg,节流后s=7.203 kJ/(kg.K)h 2=3148 kJ/kg,v 2=0.2335 m 3/kgp b /p>0.546渐缩喷管c 2==-2172.44h h 407.4 m/s==22v fc m 0.35 kg /s9-13解:查表得h 2=2736 kJ/kg由p 1= 2MPa 等焓过程查表得x1=0.97t1=212.4℃=⨯--=--=610)21.0(4.2121301212p p t t j μ43.4K/MPa9-14解:查表得:h 1=3222 kJ/kg h 2=3066 kJ/kgc 2==-2172.44h h 558.6 m/s2'2c c ϕ= =519 m/s动能损失:=-2)1(222c ϕ21 kJ/kg9-15解:=+=∆1ln 12ln 2v v R T T c s v 0.199 kJ/(kg.K) (理想气体地绝热节流过程温度相等) 用损s T s s T h h e x ∆=-+-=∆0)21(021=59.7 kJ/kg9-16解:由2/22/12221c T c c T c p p +=+得 ==-)1/()12(12k k p p T T 355K 2/)12(2122c T T c c p +-==337m/s。

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