工程热力学例题

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工程热力学习题集(含答案)

工程热力学习题集(含答案)
2
o o
【解】 (1) 若任意温度在牛顿温标下的读数为 TN,而热力学温标上的读数为 T,则:
T / o N − 100 200 − 100 = N 373.15 − 273.15 T/K − 273.15

T/K =

373.15 − 273.15 (TN / o N − 100) + 273.15 200 − 100
例 2.5 图
5
【解】 以例 2.5 图中入口、开口和开口系组成的闭口系为研究对象,其能量方程为
q = Δu + w = Δu + ∫ pdv = Δ (u + pv ) − ∫ vdp = Δh + wt
2 2 1 1
(a)
以例 2.5 图中虚线包围的开口系为研究对象,其稳定工况的能量和质量方程分别为
⎧ pg,A = pI − p0 ⎪ ⎨ pg,B = pI − pII ⎪p = p − p II 0 ⎩ g,C
解得
⎧ pg,C = pg,A − pg, B = 190kPa ⎪ ⎨ pI = pg,A + p0 = 362.3kPa ⎪ p = p + p = 192.3kpa g,C 0 ⎩ II
(
2
) 中的常数 A、B 的数值。
10 = R0 ⎧ ⎪ 4 ⎨ 14.247 = R0 (1 + 100A + 10 B) ⎪27.887 = R (1 + 446A + 1.989 × 105 B) 0 ⎩
联立求解,可得:
R0 = 10Ω A = 4.32 ×10−3 1/ ℃ B = −6.83 ×10−7 1/ ℃
2 ⎞ ⎛ ⎞ c12 c2 -W +⎛ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2 = 0 Q h + + gz m h + + gz - sh 1 1 1 2 2 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟m 2 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 1 − m 2 = 0 m

工程热力学-本章例题

工程热力学-本章例题


0.104
x1
由于总质量不变,干度增大,所以水蒸气量增大。
2018-6-4
7/60
压力容器一般可以认为体积不变,本题利用 v2 v1和题目给 出的p2共同确定终态参数。需要指出的是,在没有明确说明终态 是过热或过冷的状态下通常都应该根据v(或h、s等)与饱和参数 的关系来确定其状态,若在湿蒸汽状态,则进一步求出干度。
2018-6-4
4/60

冷凝器中,蒸汽压力为4 kPa,x=0.95,试求vx,hx, sx的值;若此蒸汽凝结为水,试求其容积变化。
解: 查饱和蒸汽表 p = 0.004 MPa
v ' 0.001 004 1m3 / kg v '' 34.796 m3 / kg
h ' 121.30 kJ/kg
W Q U m q u m q h pv 112.73 kJ
W Q ?
理想气体等温过程才有膨胀功等于热量
2018-6-4
13/60
例 如图所示,汽柜和气缸经阀门相连接,汽柜与汽缸
壁面均绝热,汽柜内有0.5 kg,2.0 MPa,370℃的水蒸 气。开始时活塞静止在气缸底部,阀门逐渐打开后,蒸 汽缓慢地进入气缸,气缸中的蒸汽始终保持0.7 MPa的 压力,推动活塞上升。当汽柜中压力降到与气缸中的蒸 汽压力相等时立即关闭阀门,分别求出汽柜和气缸中蒸 汽的终态温度。
(1)该过程中工质的熵变如何计算?
(2)过程中熵流和熵产。
解: 查饱和水和水蒸气表 p 0.1MPa; ts 99.634C
s ' 1.3028kJ/(kg K) s '' 7.3589kJ/(kg K)

工程热力学例题

工程热力学例题

工程热力学例题1.已知一闭口系统沿a c b途径从状态a变化到状态b时,吸入热量80KJ/kg,并对外做功30KJ/Kg。

(1)、过程沿adb进行,系统对外作功10KJ/kg,问系统吸热多少?(2)、当系统沿曲线从b返回到初态a、外界对系统作功20KJ/kg,则系统与外界交换热量的方向和大小如何?(3)、若ua=0,ud=40KJ/Kg,求过程ad和db的吸热量。

解:对过程acb,由闭口系统能量方程式得:(1)、对过程adb闭口系统能量方程得:(2)、对b-a过程,同样由闭口系统能量方程得:即,系统沿曲线由b返回a时,系统放热70KJ/Kg。

(3)、当ua=0,ud=40KJ/Kg,由ub-ua=50KJ/Kg,得ub=50KJ/Kg,且:(定容过程过程中膨胀功wdb=0)过程ad闭口系统能量方程得:过程db闭口系统能量方程得:2.安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h,假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了:(1)在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少?(2)把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统,假设对外界没有传热,系统内能变化多少?如何解释空气温度的升高。

解:(1)热力系:礼堂中的空气。

(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;热量来源于人体散热;内能的增加等于人体散热,(2)热力系:礼堂中的空气和人。

(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量,所以内能的增加为0。

空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收,导致的空气内能增加。

3.空气在某压气机中被压缩。

压缩前空气的参数是p1=0.1MPa,v1=0.845m³/kg;压缩后的参数是p2=0.8MPa,v2=0.175m³/kg。

假定空气压缩过程中,1kg空气的热力学能增加146KJ,同时向外放出热量50KJ,压气机每分钟产生压缩空气10kg。

工程热力学例题 (12)

工程热力学例题 (12)

Q 有 据:
Q
阀门 开始 开启
阀门 维持 开启 定压 放气 V t3=285 oC p3 = 0.7 MPa m3
推导
V t2 p2 = 0.7 MPa m2= m1
Q
Q
阀门 开始 开启 V t2 p2 = 0.7 MPa m2= m1
阀门 维持 开启 定压 放气 V t3=285 oC p3 = 0.7 MPa m3
Q 计算1、3状态时的罐内气体质量
Q
Q
解: 氧气
阀门 关闭 V = 0.15 m3 t1 = 38 oC 定容 p1 = 0.55 MPa m1
阀门 开始 开启 V t2 p2 = 0.7 MPa m2= m1
例:0404 容积为0.15 m3的储气罐内有氧气,初态温度 t1 = 38 ℃,压力 p1 = 0.55 MPa,罐上装有压力控制阀,压力超过 0.7 MPa时,阀门 打开维持罐内压力为 0.7 MPa,对罐内氧气加热,问:当罐中氧气 温度为285 ℃时,对罐内共加入多少热量?R = 260 J /kg· K;cv = 657 J/kg· K;cp= 917 J/kg· K
阀门 维持 开启 定压 放气 V t3=285 oC p3 = 0.7 MPa m3
Q
Q
Q
计算1-2过程的吸热量,未开始放气,定容过程,m 不变
解: 氧气
阀门 关闭 V = 0.15 m3 t1 = 38 oC 定容 p1 = 0.55 MPa m1
阀门 开始 开启 V t2 p2 = 0.7 MPa m2= m1
阀门 关闭 V = 0.15 m3 t1 = 38 oC 定容 p1 = 0.55 MPa m1 阀门 开始 开启 V t2 p2 = 0.7 MPa m2= m1 阀门 维持 开启 定压 放气 V t3=285 oC p3 = 0.7 MPa m3

(完整版)工程热力学习题册有部分答案

(完整版)工程热力学习题册有部分答案

第一篇工程热力学第一章基本概念及气体的基本性质第二章热力学第一定律一、选择题3、已知当地大气压P b , 真空表读数为Pv , 则绝对压力P 为(a )。

(a) P=P b -Pv (b )P=Pv -P b (c )P=P b +Pv4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa,环境压力Pa=0.1MPa,则测得的压差为( b )A.真空p v=0.08MpaB.表压力p g=0.08MPaC.真空p v=0.28MpaD.表压力p g=0.28MPa5、绝对压力p, 真空pv,环境压力Pa间的关系为( d )A.p+pv+pa=0B.p+pa-pv=0C.p-pa-pv=0D.pa-pv-p=06、气体常量R( d )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关7、适用于( c )(a) 稳流开口系统(b) 闭口系统(c) 任意系统(d) 非稳流开口系统8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态,表达式(c )正确。

(a) ds >δq/T (b )ds <δq/T (c )ds=δq/T9、理想气体1kg 经历一不可逆过程,对外做功20kJ 放热20kJ ,则气体温度变化为(b )。

(a) 提高(b )下降(c )不变10、平衡过程是可逆过程的(b )条件。

(a) 充分(b )必要(c )充要11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( a )(a) 膨胀(b) 压缩(c) 凝结(d) 加热13、经历一不可逆循环过程,系统的熵( d )(a) 增大(b )减小(c)不变(d )可能增大,也可能减小14、能量方程适用于( d )(a) 只要是稳定流动,不管是否为可逆过程(b)非稳定流动,可逆过程(c) 非稳定流动,不可逆过程(d) 任意流动,任意过程15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于(a )(a) -△ h (b )u 1 -u 2 (c )h 2 -h 1 (d )-△ u16、可以通过测量直接得到数值的状态参数( c )(a) 焓(b) 热力学能(c) 温度(d) 熵18、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的△S 必( b )可逆过程△S。

工程热力学课件例题

工程热力学课件例题

65例1.1:已知甲醇合成塔上压力表的读数150kgf/cm 2,这时车间内气压计上的读数为780mmHg 。

试求合成塔内绝对压力等于多少kPa ? 14819kPa例1.2:在通风机吸气管上用U 型管压力计测出的压力为300mmH 2O ,这时气压计上的读数750mmHg 。

试:(1)求吸气管内气体的绝对压力等于多少kPa ? 103kPa(2)若吸气管内的气体压力不变,而大气压下降至735mmHg ,这时U 型管压力计的读数等于多少?504mmH 2O例1.3:某容器被一刚性壁分成两部分,在容器的不同部位安装有压力计,如图所示。

压力表A 、C 位于大气环境中,B 位于室Ⅱ中。

设大气压力为97KPa :(1)若压力表B 、表C 的读数分别为75kPa 、0.11MPa ,试确定压力表A 上的读数及容器两部分内气体的绝对压力;p A =35kPa , p Ⅰ=207kPa , p Ⅱ=132kPa(2)若表C 为真空计,读数为24kPa ,压力表B 的读数为36kPa ,试问表A 是什么表?读数是多少? A 为真空计,且p A =60kPa例1.4:判断下列过程中哪些是①可逆的②不可逆的③不确定是否可逆的,并扼要说明不可逆的原因。

(1)对刚性容器内的水加热,使其在恒温下蒸发;是不确定的。

(2)对刚性容器内的水作功,使其在恒温下蒸发;是不可逆的。

(3)对刚性容器中的空气缓慢加热。

使其从50℃升温到100℃。

是不确定的。

(4)一定质量的空气,在无摩擦、不导热的汽缸和活塞中被缓慢压缩。

是可逆的。

(5)50℃的水流与25℃的水流绝热混合。

是不可逆的。

例2.1:如图所示,某种气体工质从状态1(p 1、V 1)可逆地膨胀到状态2(p 2、V 2)。

膨胀过程中:(a )工质的压力服从p=a-bV ,其中a 、b 为常数;(b )工质的pV 值保持恒定为p 1V 1试:分别求两过程中气体的膨胀功。

答案:(a )()()2221212b W a V V V V =---;(b )2111ln V W p V V =例 2.2:如图所示,一定量气体在气缸内体积由0.9m 3可逆地膨胀到1.4m 3,过程中气体压力保持定值,且p=0.2MPa ,若在此过程中气体内能增加12000J ,试求:(1)求此过程中气体吸入或放出的热量;112000J(2)若活塞质量为20kg ,且初始时活塞静止,求终态时活塞的速度(已知环境压力p 0=0.1Mpa )。

工程热力学经典例题-第四章_secret

工程热力学经典例题-第四章_secret

冷源吸热,则S sio ( 2.055 2.640 0)kJ/K 0所以此循环能实现。

效率为c1 T2 1 303K 68.9%cT 1 973K而欲设计循环的热效率为800kJ1 60% c 2000 kJ c 即欲设计循环的热效率比同温度限间卡诺循环的低,所以循环可行。

(2)若将此热机当制冷机用,使其逆行,显然不可能进行,因为根据上面的分析,此 热机循环是不可逆循环。

当然也可再用上述3种方法中的任一种,重新判断。

欲使制冷循环能从冷源吸热 800kJ ,假设至少耗功 W min ,4. 4 典型例题精解 4.4 .1 判断过程的方向性,求极值 例题 4-1 欲设计一热机, 使之能从温度为 973K 的高温热源吸热 2000kJ ,并向温 度为 303K 的冷源放热 800kJ 。

(1)问此循环能否实现?(2)若把此热机当制冷机用,从 冷源吸热 800K ,能否可能向热源放热 2000kJ ?欲使之从冷源吸热 800kJ,至少需耗多少功? 解 (1)方法1:利用克劳修斯积分式来判断循环是否可行。

如图4- 5a 所示。

Q |Q 1| |Q 2| 2000kJ -800kJ = -0.585kJ/K <0T r T 1 T 2 973K 303K 所以此循环能实现,且为不可逆循环。

方法2:利用孤立系统熵增原理来判断循环是否可行。

如图4- 源、冷源及热机组成,因此 5a 所示,孤立系由热 S iso S H S L S E S E 0 a ) 式中: 和分别为热源及冷源的熵变; 原来状态,所以 为循环的熵变,即工质的熵变。

因为工质经循环恢复到而热源放热,所以 S Eb )S H|Q 1 | T 12000kJ2. 055 k J/ K973Kc )SL|Q 2 |T2800kJ2. 640kJ/K303Kd )将式( b )、( c )、(d ) 代入式( a ),得方法3:利用卡诺定理来判断循环是否可行。

工程热力学习题及答案

工程热力学习题及答案

工程热力学习题及答案
工程热力学学习题及答案
热力学是工程学习中的重要一环,它涉及到能量转化、热力循环等方面的知识。

在学习热力学的过程中,我们常常会遇到各种各样的学习题,下面就来看一些
典型的热力学学习题及答案。

1. 问题:一个理想气体在等压过程中,从初始状态到终了状态,其内能增加了
多少?
答案:在等压过程中,内能的增加量等于热量的增加量,即ΔU = q。

因此,
内能增加量等于所吸收的热量。

2. 问题:一个气缸中的气体经历了一个等温过程,温度为300K,初始体积为
1m³,末了体积为2m³,求气体对外界所做的功。

答案:在等温过程中,气体对外界所做的功等于PΔV,即气体的压强乘以体
积的变化量。

因此,气体对外界所做的功为PΔV = nRTln(V₂/V₁)。

3. 问题:一个理想气体经历了一个绝热过程,初始温度为400K,初始体积为
1m³,末了体积为0.5m³,求末了温度。

答案:在绝热过程中,气体的内能保持不变,即ΔU = 0。

根据理想气体的状
态方程PV = nRT,我们可以得到P₁V₁^γ = P₂V₂^γ,其中γ为绝热指数。

利用这个关系式,可以求得末了温度。

通过以上几个典型的热力学学习题及答案,我们可以看到热力学知识的应用和
计算是非常重要的。

只有通过不断的练习和思考,我们才能更好地掌握热力学
的知识,为今后的工程实践打下坚实的基础。

希望大家在学习热力学的过程中
能够勤加练习,不断提高自己的能力。

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工程热力学例题1.已知一闭口系统沿a c b途径从状态a变化到状态b时,吸入热量80KJ/kg,并对外做功 30KJ/Kg。

(1)、过程沿adb进行,系统对外作功10KJ/kg,问系统吸热多少?(2)、当系统沿曲线从b返回到初态a、外界对系统作功20KJ/kg,则系统与外界交换热量的方向和大小如何?(3)、若ua=0,ud=40KJ/Kg,求过程ad和db的吸热量。

解:对过程acb,由闭口系统能量方程式得:(1)、对过程adb闭口系统能量方程得:(2)、对b-a过程,同样由闭口系统能量方程得:即,系统沿曲线由b返回a时,系统放热70KJ/Kg。

(3)、当ua=0,ud=40KJ/Kg,由ub-ua=50KJ/Kg,得ub=50KJ/Kg,且:(定容过程过程中膨胀功wdb=0)过程ad闭口系统能量方程得:过程db闭口系统能量方程得:2. 安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h,假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了:(1)在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少?(2)把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统,假设对外界没有传热,系统内能变化多少?如何解释空气温度的升高。

解:(1)热力系:礼堂中的空气。

(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;热量来源于人体散热;内能的增加等于人体散热,(2)热力系:礼堂中的空气和人。

(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量,所以内能的增加为0。

空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收,导致的空气内能增加。

3. 空气在某压气机中被压缩。

压缩前空气的参数是p1=0.1MPa,v1=0.845m³/kg;压缩后的参数是p2=0.8MPa,v2=0.175m³/kg。

假定空气压缩过程中,1kg空气的热力学能增加146KJ,同时向外放出热量50KJ,压气机每分钟产生压缩空气10kg。

求:(1)压缩过程中对每公斤气体所做的功;(2)每生产1kg的压缩空气所需的功;(3)带动此压气机至少需要多大功率的电动机?分析:要正确求出压缩过程的功和生产压缩气体的功,必须依赖于热力系统的正确选取,及对功的类型的正确判断。

压气机的工作过程包括进气、压缩和排气3个过程。

在压缩过程中,进、排气阀门均关闭,因此此时的热力系统式闭口系统,与外界交换的功是体积变化功w。

要生产压缩气体,则进、排气阀要周期性地打开和关闭,气体进出气缸,因此气体与外界交换的功为轴功ws。

又考虑到气体动、位能的变化不大,可忽略,则此功也是技术功wt。

(1)解:压缩过程所做的功,由上述分析可知,在压缩过程中,进、排气阀均关闭,因此取气缸中的气体为热力系统,如图(a)所示。

由闭口系统能量方程得:(2)生产压缩空气所需的功,选气体的进出口、气缸内壁及活塞左端面所围空间为热力系统,如(b)图虚线所示,由开口系统能量方程得:(3)电动机的功率:4. 某燃气轮机装置如图所示,已知压气机进口处空气的比焓h1=290kJ/kg。

经压缩后空气升温使比焓增为h2=580kJ/kg,在截面2处空气和燃料的混合物以cf2=20m/s的速度进入燃烧室,在定压下燃烧,使工质吸入热量q=670kJ/kg。

燃烧后燃气进入喷管绝热膨胀到状态3`,h3`=800kJ/kg,流速增加到cf3`,此燃气进入动叶片,推动转轮回转作功。

若燃气在动叶片中的热力状态不变,最后离开燃气轮机的速度cf4=100m/s,若空气流量为100kg/s,求:(1)压气机消耗的功率为多少?(2)若燃气的发热值qB=43960kJ/kg,燃料的耗量为多少?(3)燃气喷管出口处的流速是多少?(4)燃气轮机的功率为多少?(5)燃气轮机装置的总功率为多少?解(1)压气机消耗的功率,取压气机开口系统为热力系。

假定压缩过程是绝热的,忽略宏观动、位能差的影响。

由稳定流动能量方程:得:由此可见压缩机消耗的轴功增加了气体的焓值。

压气机消耗的功率:(2)燃料的耗量:(3)燃料在喷管出口处的流速cf3、,取截面2至截面3`的空间作为热力系,工质做稳定流动,若忽略重力位能差值,则能量方程为:因ws=0,故:5.1kg空气在可逆多变过程中吸热40kJ,其容积增大为 v2=10v1,压力降低为p2=p1/8 ,设比热为定值,求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。

解:热力系是1kg空气,过程特征:多变过程因为:内能变化为:膨胀功:w=q-△u=32×10^3J轴功:ws=nw=28.8×10^3J焓变:△h=cp△T=k△u=1.4×8=11.2×10^3J熵变:△s= =0.82×10^3J/(kg·K )6. 某可逆机同时与温度为T1=420K、T2=630K、T3=840K的三个热源连接,如下图所示。

假定在一个循环中从T3热源吸取1260KJ的热量,对外做功210KJ。

求:热机与其它两个热源交换的热量大小及方向和各热源熵变?解:设Q1、Q2方向如图所示,由热机循环工作,可知:即又由热力学第一定律可知:联立方程得:由熵的定义可知各热源的熵变为:7. 某人声称可以在TH=385K、T=350、TL=297.5K 3个热源(恒温)之间设计一整套理想的热力设备,如图所示。

该设备可将T热源中100KJ热量的50%传给TH高温热源,其余50%放给TL低温热源,试判断该方案能否实现?如能实现,计算传给TH高温热源的极限值?解:由三热源及热机,热泵组成的孤立系统的总熵增:由于该装置满足能量守恒定律和孤立系统熵增原理,故可能实现。

若热机和热泵可逆,则传给TH热源的热量为Qmax,则有:故极限情况下,传给TH热源的热量为66KJ。

7. V=1m3的容器有N2,温度为20 ℃,压力表读数1000mmHg,pb=1atm,求N2质量。

8. 压缩空气的质量流量与体积流量某台压缩机输出的压缩空气,其表压力为p e =0.22MPa ,温度t=156℃,这时压缩空气为每小时流出3200m 3。

设当地大气压p b =765mmHg ,求压缩空气的质量流量q m (kg/h),以及标准状态体积流量q v0(m 3/h)。

解:压缩机出口处空气的温度:T=156+273=429K绝对压力为:该状态下体积流量q v =3200m 3/h 。

将上述各值代入以流率形式表达的理想气体状态方程式。

得出摩尔流量q n (mol/h)9.已知某理想气体的比定容热容cv =a+bT ,其中a 、b 为常数.试导出其热力学能、焓和熵的计算式?10.一容积为0.15m ³的储气罐。

内装氧气,其初态压力P1=0.55MPa 、温度t1=38℃。

若对氧气加热,其温度、压力都升高。

储气罐上装有压力控制阀,当压力超过0.7MP 时.阀门便自动打开,放走部分氧气,储气罐中维持的最大压力为0.7MP 。

问当罐中氧气温度为285℃时,对罐内氧气共加入了多少热量?设氧气的比热容为定值。

解:分析,题中隐含两个过程,一是由P1=0.55MPa 、温度t1=38℃被定容加热到P2=0.7MPa ;二是由P2=0.7MPa ,被定压加热到P3=0.7MPa 、温度t3=285℃,如下图所示:由于P<P2=0.7MPa 时,阀门不会打开,因而储气罐的气体质量不变,又储气罐的容积V 不变,则比体积v=V/m501000(1) 1.01310 1.028760 2.6588.31431000293.15pVM m kg R T +⨯⨯⨯⨯===⨯⨯MPa p p p b e 322.0103.13376522.06=⨯⨯+=+=-3630.322103200288.87610()8.3145429v v n n m Pa pq q V h mol q h J RT n q K mol K⨯⨯===⨯=⨯⋅为定值。

当P>P2=0.7MPa后,阀门开启,氧气随着热量的加入不断跑出,以便维持罐中最大压力P2=0.7MPa 不变,因而此过程又是一个质量不断变化的定压过程。

解:1-2定容过程,根据定容过程状态参数之间的变化规律,有该过程吸热量为:2-3过程定压过程,由于该过程中质量随时间在变,因此应先列出其微元变化的吸热量:于是:故,对罐内氧气共加入热量:11. 如果忽略空气中的稀有气体,则可以认为其质量成分为gO2=23.2%,gN2=76.8% 。

试求空气的折合分子量、气体常数、容积成分及在标准状态下的比体积和密度。

解:折合分子量:气体常数:容积成分:标准状态下的比体积和密度:12. 利用水蒸气表判断下列各点的状态,并确定h、s、x值。

(1)P1=2Mpa,t1=300。

C (2)P2=9Mpa,v1=0.017m³/Kg(1)解:P1=2Mpa,ts=212.417C,可知该状态为过热蒸汽,查未饱和水和过热蒸汽表,得P1=2Mpa,t1=300。

C时,h=3021.6KJ/Kg ,s=6. 6101KJ/(Kg .K ),干度x无意义。

(2)解:查饱和表得P2=9Mpa时,v``=0.0205m3/kg,v`=0.001477m3/kg,由v`<v<v``可知该状态为湿蒸汽状态,其干度为:查饱和表得P2=9Mpa时,按湿蒸汽参数计算得:13. 如图所示,容器中盛有温度为150。

C的4kg水和0.5kg水蒸气,现对容器加热,工质所得热量Q=4000kJ。

试求容器中工质热力学能的变化和工质对外做的膨胀功(设活塞上的作用力不变,活塞与外界绝热,并与器壁无摩擦)解:确定初态的干度查饱和表得:t1=150 C时,p1=0.47571MPa,计算得:确定终态参数。

因过程为定压过程,则Q=m(h2-h1)于是:2状态:因为所以2状态处于两相区:于是得:工质对外做功:或根据闭口系统能量方程:14. 有一刚性容器,用一薄板将它分隔为A、B两部分。

在A中盛有1kg、压力pA=0.5 MPa的干饱和蒸汽,B中盛有2kg pB=1 MPa,x=0.80的湿蒸汽。

当隔板抽去后,经过一段时间容器中的压力稳定在p3=0.7 MPa。

求(1)容器的总容积及终了时蒸汽的干度;(2)由蒸汽传给环境的热量。

解:(1)容器的总容积:p A=0.5 MPa的干饱和蒸汽参数v``=0.37481m3/kg h``=2748.5kJ/kg u A=2561.1kJ/kgA占容积:V A=m A v``=0.37481 m3p B=1 MPa的饱和蒸汽参数:v``=0.1943m3/kgv`=0.0011274m3/kg,h``=2777kJ/kg,h`=762.6kJ/kgv B=xv``+(1-x)v`=0.155 m3/kg,h B=xh``+(1-x)h`=2374kJ/kgu B=2219kJ/kg B占容积:V B=m B v B=0.31 m3总容积:V=V A+V B=0.685 m30.7MPa的饱和蒸汽参数v``=0.27274m 3/kg ,v`=0.0011082m 3/kg h``=2762.9kJ/kg ,h`=697.1kJ/kg 蒸汽比容: 蒸汽干度:(2)由蒸汽传给环境的热量终了时的焓:h x =xh``+(1-x)h`=2502kJ/kg ,u x =2342.4kJ/kg15. 已知空气的t1=20 C ,p1=0.1013MPa 将其加热至t2=50 C ,后送入喷淋室,从喷淋室排出时t3=30 C , 求:1) 2)从喷淋室每吸收1kg 水分所需空气量和加热量 解:根据t1=20oC ,p1=0.1MPa ,Ψ1=0.6,查图知 d1=8.9g 水蒸气/kg 干空气,h1=42.8kJ/kg 干空气 根据d2=d1, t2=50 C ,查图知 h2=73.5kJ/kg 干空气 根据h3=h2, t3=30 C ,查图知Ψ3=0.63 d3=17.0g 水蒸气/kg 干空气含1kg 干空气的湿空气所吸收水分 每吸收1kg 水分所需干空气 每吸收1kg 水分所需湿空气每吸收1kg 水分所需加热量 17. 将0.1013MPa ,60%,32℃的湿空气送入空调机。

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