工程热力学课后作业答案(第七章)第五版
工程热力学 第五版 童钧耕 课后习题答案

第一章 基本概念1-1 华氏温标规定在标准大气压(101325 Pa )下纯水的冰点是32F ,汽点是212F (F 是华氏温标温度单位的符号)。
试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。
提示和答案:C F {}0{}32212321000t t ︒︒--=--, F C 9{}{}325t t ︒︒=+。
1-2 英制系统中的兰氏温标(兰氏温标与华氏温标的关系相当于热力学温标与摄氏温标的关系),其温度以符号R 表示。
兰氏温度与华氏温度的关系为{T }°R = {t }°F + 459.67。
已知开尔文温标及朗肯温标在纯水冰点的读数分别是273.15K 和491.67R ;汽点的读数分别是373.15K 和671.67R 。
(1)导出兰氏温度和开尔文温度的关系式;(2)开尔文温标上绝对零度在兰氏温标上是多少度?(3)画出摄氏温标、开尔文温标、华氏温标和兰氏温标之间的对应关系。
提示和答案:RK {}491.67671.67491.67373.15273.15{}273.15T T ︒--=--。
R K {} 1.8{}T T ︒=; R {}0R T ︒=︒;略 1-3 设一新的温标,用符号N 表示温度单位,它的绝对温标用Q 表示温度单位。
规定纯水的冰点和汽点分别是100N 和1000N ,试求:(1)该新温标和摄氏温标的关系;(2)若该温标的绝对温度零度与热力学温标零度相同,则该温标读数为0N 时,其绝对温标读数是多少Q ?提示和答案:(1)N C {}100{}010001001000t t ︒︒--=--;N C {}9{}100t t ︒︒=+(2)Q N C {}{}9{}100T t t ︒︒︒=+=++常数常数,{T } K = 0 K 时, {Q}0Q T ︒=︒ 解得式中常数,代回原式。
;Q N {}{}2358.35T t ︒︒=+, Q {}2358.385N T ︒=︒1-4 直径为1m 的球形刚性容器,抽气后真空度为752.5mmHg ,(1)求容器内绝对压力为多少Pa ;(2)若当地大气压力为0.101MPa ,求容器表面受力多少N? 提示和答案:b v 691.75Pa p p p =-=;600.31510N F A p =∆=⨯。
工程热力学课后题答案

习题及部分解答第一篇 工程热力学 第一章 基本概念1. 指出下列各物理量中哪些是状态量,哪些是过程量:答:压力,温度,位能,热能,热量,功量,密度。
2. 指出下列物理量中哪些是强度量:答:体积,速度,比体积,位能,热能,热量,功量,密度。
3.用水银差压计测量容器中气体的压力,为防止有毒的水银蒸汽产生,在水银柱上加一段水。
若水柱高mm 200,水银柱高mm 800,如图2-26所示。
已知大气压力为mm 735Hg ,试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ?解:根据压力单位换算kPap p p p kPaPa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==⨯=⨯==⨯=⨯=4.锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量,如图2-27所示。
若已知斜管倾角 30=α,压力计中使用3/8.0cm g =ρ的煤油,斜管液体长度mm L 200=,当地大气压力MPa p b 1.0=,求烟气的绝对压力(用MPa 表示)解:MPaPa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -⨯==⨯⨯⨯==αρMPa p p p v b 0992.0108.7841.06=⨯-=-=-5.一容器被刚性壁分成两部分,并在各部装有测压表计,如图2-28所示,其中C 为压力表,读数为kPa 110,B 为真空表,读数为kPa 45。
若当地大气压kPa p b 97=,求压力表A 的读数(用kPa表示)kPa p gA 155=6. 试述按下列三种方式去系统时,系统与外界见换的能量形式是什么。
(1).取水为系统;(2).取电阻丝、容器和水为系统;(3).取图中虚线内空间为系统。
答案略。
7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量,起读数为MPa 4.13;冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量,其读数为mmHg 706。
工程热力学沈维道第五版思考题答案

工程热力学沈维道第五版思考题答案1.在无摩擦的内平衡过程中,单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容C比定压热容D比热容(正确答案)2.在定容的情况下,单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容(正确答案)C比定压热容D比热容3.在定压的情况下,单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容C比定压热容(正确答案)D比热容4.由液态变为气态的过程为 [单选题] *A 升华B 结晶C 凝结D 汽化(正确答案)5.气相转变为液相的过程 [单选题] *A 汽化B 结晶C 凝结(正确答案)D 升华6. 液相和气相处于动态平衡的状态 [单选题] *A 稳定状态B 准平衡状态C 饱和状态(正确答案)D 未饱和状态7.水温低于饱和温度时的水 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)(正确答案)B 饱和水C 饱和蒸汽D 过热蒸汽8.水温达到当前压力所对应的饱和温度时的水 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)B 饱和水(正确答案)C 饱和蒸汽D 过热蒸汽9.饱和水和饱和蒸汽的混合物 [单选题] *A 饱和湿空气B 湿蒸汽(正确答案)C 干饱和蒸汽D 未饱和湿空气10. 水蒸气的温度高于当前压力所对应的饱和温度时叫做 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)B 饱和水C 饱和蒸汽D 过热蒸汽(正确答案)11. 饱和蒸汽与湿蒸汽质量之比 [单选题] *A 湿度B 干度(正确答案)C 相对湿度D 绝对湿度12. 干空气和水蒸气的混合物 [单选题] *A 过热水蒸气B 湿蒸汽C 干饱和蒸汽D 湿空气(正确答案)13. 干空气和饱和水蒸气的混合物 [单选题] *A 饱和水B 湿饱和蒸汽C 干饱和蒸汽D 饱和湿空气(正确答案)14.干空气和过热水蒸气的混合物 [单选题] *A 未饱和水B 湿饱和蒸汽C 干饱和蒸汽D 未饱和湿空气(正确答案)15.1立方米湿空气中含有的水蒸气质量 [单选题] *A 含湿量B 摩尔质量C 相对湿度D 绝对湿度(正确答案)16.在含有1KG干空气的湿空气中,含有的水蒸气质量 [单选题] *A 含湿量(正确答案)B 摩尔质量C 相对湿度D 绝对湿度17.相对湿度:湿空气中水蒸气分压力与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力之比。
工程热力学(第五版_)课后习题问题详解

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 p1.0=,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。
工程热力学 第五版 童钧耕 课后习题答案

第一章 基本概念1-1 华氏温标规定在标准大气压(101325 Pa )下纯水的冰点是32F ,汽点是212F (F 是华氏温标温度单位的符号)。
试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。
提示和答案:C F {}0{}32212321000t t ︒︒--=--, F C 9{}{}325t t ︒︒=+。
1-2 英制系统中的兰氏温标(兰氏温标与华氏温标的关系相当于热力学温标与摄氏温标的关系),其温度以符号R 表示。
兰氏温度与华氏温度的关系为{T }°R = {t }°F + 459.67。
已知开尔文温标及朗肯温标在纯水冰点的读数分别是273.15K 和491.67R ;汽点的读数分别是373.15K 和671.67R 。
(1)导出兰氏温度和开尔文温度的关系式;(2)开尔文温标上绝对零度在兰氏温标上是多少度?(3)画出摄氏温标、开尔文温标、华氏温标和兰氏温标之间的对应关系。
提示和答案:RK {}491.67671.67491.67373.15273.15{}273.15T T ︒--=--。
R K {} 1.8{}T T ︒=; R {}0R T ︒=︒;略 1-3 设一新的温标,用符号N 表示温度单位,它的绝对温标用Q 表示温度单位。
规定纯水的冰点和汽点分别是100N 和1000N ,试求:(1)该新温标和摄氏温标的关系;(2)若该温标的绝对温度零度与热力学温标零度相同,则该温标读数为0N 时,其绝对温标读数是多少Q ?提示和答案:(1)N C {}100{}010001001000t t ︒︒--=--;N C {}9{}100t t ︒︒=+(2)Q N C {}{}9{}100T t t ︒︒︒=+=++常数常数,{T } K = 0 K 时, {Q}0Q T ︒=︒ 解得式中常数,代回原式。
;Q N {}{}2358.35T t ︒︒=+, Q {}2358.385N T ︒=︒1-4 直径为1m 的球形刚性容器,抽气后真空度为752.5mmHg ,(1)求容器内绝对压力为多少Pa ;(2)若当地大气压力为0.101MPa ,求容器表面受力多少N? 提示和答案:b v 691.75Pa p p p =-=;600.31510N F A p =∆=⨯。
工程热力学答案陶文铨第五版

工程热力学答案陶文铨第五版
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工程热力学答案陶文铨第五版 1
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工程热力学答案陶文铨第五版 2
0—1热能及其利用
0—2热力学发展简史
0—3工程热力学的主要内容及研究方法
第一章基本概念及定义
1—1热能和机械能相互转换的过程
1—2热力系统
1—3工质的热力学状态及其基本状态参数1—4平衡状态、状态方程式、坐标图1—5工质的状态变化过程
1—6过程功和热量
1—7热力循环
本章归纳
思考题
习题
第二章热力学第一定律
2—1热力学第一定律的实质
2—2热力学能和焓
2—3热力学第一定律的基本能量方程式2—4开口系统能量方程式
2—5能量方程式的应用
*2—6人体的能量平衡。
工程热力学第五版思考题答案
工程热力学第五版思考题答案【篇一:工程热力学课后作业答案第五版(全)】kpa。
(2)标准状n2的气体常数;态下n2的比容和密度;(3)p?0.1mpa,t?500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m1?p1v1rt1℃时的摩尔容积mv。
解:(1)n2的气体常数r?r0m?831428=296.9j/(kg?k)压送后储气罐中co2的质量m2?p2v2rt2(2)标准状态下n2的比容和密度v?rtp?296.9?273101325根据题意容积体积不变;r=188.9=0.8m3/kgp1?pg1?b p2?pg2?b(1)(2)(3)(4)??1v=1.25kg/m3(3)p?0.1mpa,t?500℃时的摩尔容积mvmv =r0tpt1?t1?273 t2?t2?273=64.27m3/kmol压入的co2的质量m?m1?m2?vp2p1(?) rt2t1(5)2-3.把co2压送到容积3m3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1的储气罐里,起始表压力pg1?30kpa,终了表压力pg2?0.3mpa,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压入的co2的质量。
当地大气空气,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,问鼓风机送风量的质量改变多少?解:同上题m?m1?m2?3气质量m2?p2v2rt2?7?105?8.5287?288kg压缩机每分钟充入空气量m?pvrt?1?105?3287?288kg所需时间vp2p130099.3101.325m219.83min ?1000(?)?(??rt2t1287300273m=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。
普通物理学第五版第7章热力学答案
目录 结束
解:
dQ = c dT = a T dT
dQ =CV dT + pdV
a
T
dT
=
C
VdT
+
RT V
dV
a
R
dT
CV R
dT T=
dV V
aT
R
CV R
lnT
=
lnV
+ 常数
V
CV
TRe
aT
R=
常数
目录 结束
7-16 声音在空气中的传播可以看作是一
绝热过程。它的速度可按公式
来的温度 T升高到T1,并吸热
Q。问活塞所在的高度 h′等
于多少?
h
目录 结束
解: pV = MMmolRT
pSh = MMmolRT
pS =
M RT Mmol h
=f
=kh
M Mmol k
=
h2 RT
Q =Δ E + A = MMmoCl V (T1
h′
T
)+
x dx
h
= MMmoCl V (T1
目录 结束
解: T1=298K V1=5×10-3 m3
T2=277K V2=6×10-3 m3
由绝热方程: T1 V1γ 1= T2 V2γ 1
T1 T2
= ( V2 V1
γ)
1
298 277
=
(
6×10-3 5×10-3
)γ 1
1.076=(1.2)γ 1
ln1.076=(γ-1)ln1.2
(γ-1)=0.4
目录 结束
解:
《工程热力学》第五版 (廉乐明 谭羽非 著)课后习题答案
答:不一定, gi
=
xi
Mi M
,由公式可见,即便各组分混合比一定,即折合分子量一定,但还受其
组分分子量影响。
习题
2-1 求p=0.5Mpa,t=170℃时,N2的比体积和密度。 解:
由 pv = RT以及R = R 0 得到 M3 5×105 × 28
= 0.2629m3 / kg
2-13 有人断言,对于CO2和N2O两种气体混合物的质量成分和摩尔成分是相同的,这是真的吗? 为什么?
答:
gi
=
xi
Mi M
。CO2和N2O各自对应的分子量都为 44,所以无论以何比例混合,折合分子量 44。
所以 gi
=
xi
Mi M
=
xi
44 44
=
xi 。
2-15 混合气体中质量成分较大的组成气体,其摩尔成分是否也一定较大?
经推到,得:
pΙ = pgC + pb , pΙΙ = pgA + pb , pgD = pΙ − pΙΙ
pgA = pΙΙ − pb = pΙ − pgD − pb = [( pgC + pb ) − pgD ] − pb = pgC − pgD = (110 −175) = −65kPa
由此可以看到 A 为真空表。读数为 65kPa。
= 82.23kg
每分钟充入的气体质量可计算如下:
所需充气时间为:
p'V ' = m' RT '⇒ m' = p'V ' = 100000 × 3 = 3.63kg RT ' 287 × 288.15
τ = m2 − m1 = 82.23 −10.28 = 19.82 min
《工程热力学》第五版 (廉乐明 谭羽非 著)课后习题答案
wt = w + p1v1 − p2v2 ,技术功等于膨胀功与流动功的代数和。
wt
=
1 2
∆c2
+
g∆z
+
ws ,如果不考虑进出口工质动能和位能的变化,那么技术功就等于轴功。
可以用 p-v 图描述流动功、膨胀功和技术功。
2
∫ 可逆过程过程从 1-2,膨胀功 w = pdv ,可由面积 12561 表示,体积膨胀,对外做功,故膨 1
试求:(1)天然气在标准状态下的密度;(2)各组成气体在标准状态下的分压力。 解:
6
n
∑ (1) M = riMi = 16.484 i =1
ρ = M = 0.736kg / m3 22.4
各组成气体在标准状态下的分压力如下:
pCH4 = rCH4 ⋅ P = 98.285kPa Pc2H6 = rc2H6 ⋅ P = 0.608kPa PC3H8 = rC3H8 ⋅ P = 0.182kPa PC4H10 = rC4H10 ⋅ P = 0.182kPa PCO2 = rCO2 ⋅ P = 0.203kPa PN2 = rN2 ⋅ P = 1.854kPa
比热容比 κ = c p = Mcp = i + 2 也不会随温度不同而变化。 cv Mcv i
2-9 何谓混合气体的折合气体常数?它比混合气体中最大的气体常数还大吗? 答:通用常数与混合气体的折合分子量比值,即为它的折合气体常数。不会,可由下式推导之。
n
∑ R = gi Ri = g1R1 + g2R2 + ... + gn Rn ≤ (g1 + g2 + ... + gn )Rmax = Rmax i =1
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7-1当水的温度t=80℃,压力分别为0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa时,各处于什么状态并求出该状态下的焓值。
解:查表知道t=80℃时饱和压力为0.047359MPa。
因此在0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa时状态分别为过热、未饱和、未饱和,未饱和、未饱和。
焓值分别为2649.3kJ/kg,334.9 kJ/kg,335 kJ/kg,335.3 kJ/kg,335.7 kJ/kg。
7-2已知湿蒸汽的压力p=1MPa干度x=0.9。
试分别用水蒸气表和h-s图求出hx,vx,ux,sx。
解:查表得:h``=2777kJ/kg h`=762.6 kJ/kgv``=0.1943m3/kg v`=0.0011274 m3/kgu``= h``-pv``=2582.7 kJ/kg u`=h`-pv`=761.47 kJ/kgs``=6.5847 kJ/(kg.K) s`=2.1382 kJ/(kg.K)hx=xh``+(1-x)h`=2575.6 kJ/kgvx=xv``+(1-x)v`=0.1749 m3/kgux=xu``+(1-x)u`=2400 kJ/kgsx=xs``+(1-x)s`=6.14 kJ/(kg.K)7-3在V=60L的容器中装有湿饱和蒸汽,经测定其温度t=210℃,干饱和蒸汽的含量mv=0.57kg,试求此湿蒸汽的干度、比容及焓值。
解:t=210℃的饱和汽和饱和水的比容分别为:v``=0.10422m3/kg v`=0.0011726 m3/kgh``=2796.4kJ/kg h`=897.8 kJ/kg湿饱和蒸汽的质量:解之得:x=0.53比容:vx=xv``+(1-x)v`=0.0558 m3/kg焓:hx=xh``+(1-x)h`=1904kJ/kg7-4将2kg水盛于容积为0.2m3的抽空了的密闭刚性容器中,然后加热至200℃试求容器中(1)压力;(2)焓;(3)蒸汽的质量和体积。
解:(1)查200℃的饱和参数h``=2791.4kJ/kg h`=852.4 kJ/kgv``=0.12714m3/kg v`=0.0011565m3/kg饱和压力1.5551MPa。
刚性容器中水的比容:=0.1 m3/kg<v``因此是湿蒸汽。
压力是饱和压力1.5551MPa。
干度:=0.78焓:hx=xh``+(1-x)h`=2364.8kJ/kg蒸汽的质量和体积:mv=x×m=0.78×2=1.56kgV= mv×v``=0.19834m37-5已知8 m3的湿蒸汽,在p=0.9 MPa时,其湿度(1-x)=0.65,求此湿蒸汽的质量与焓。
解:p=0.9 MPa的饱和参数h``=2773kJ/kg h`=742.6 kJ/kgv``=0.21484m3/kg v`=0.0011213m3/kg湿蒸汽的质量:0.0759 m3/kg=105.4kg焓:h=mhx=x(h``+(1-x)h`)=105.4×1453.24kJ =1.53×103 kJ7-6有一台采暖锅炉,每小时能生产压力p=1 MPa(绝对)、x=0.95的蒸汽1500kg。
当蒸汽的流速c≮25m/s时,管道中的压力损失可以不计,求输汽管的内径最小应多大?解:p=1 MPa、x=0.95的比容查表饱和参数v``=0.1943m3/kg v`=0.0011274m3/kg0.18464 m3/kg蒸汽体积流量:=0.077m3/s输汽管的半径最小为=0.0313m内径:0.0626m7-7某空调系统采用p=0.3 MPa、x=0.94的湿蒸汽来加热空气。
暖风机空气的流量为每小时4000标准m3,空气通过暖风机(从0℃)被加热到120℃。
设蒸汽流过暖风机后全部变为p=0.3 MPa的凝结水。
求每小时需要多少千克蒸汽(视空气的比热为定值)。
解:空气吸收的热量:=619000kJ/hp=0.3 MPa的饱和参数:h``=2725.5kJ/kg h`=561.4 kJ/kgp=0.3 MPa、x=0.94蒸汽的焓hx=xh``+(1-x)h`=2595.7kJ/kg需要蒸汽304.28 kg /h法二:湿蒸汽中起加热作用的仅为干饱和蒸汽=306.6 kg /h7-8气缸中盛有0.5kg、t=120℃的干饱和蒸汽,在定容下冷却至80℃。
求此冷却过程中蒸汽放出的热量。
解:t=120℃的干饱和蒸汽参数:v``=0.89202m3/kg h``=2706.6kJ/kg p1=0.19854MPa容积:V=mv``=0.44601 m3t=80℃的饱和蒸汽参数v`=0. 0010292m3/kg v``=3.4104m3/kgh``=2643.8kJ/kg h`=334.92 kJ/kg p2=0.047359MPa比容:=0.89202 m3/kg干度:=0.26焓:hx=xh``+(1-x)h`=935.2kJ/kg放出的热量:q=m(h``120-hx-vx(p2-p1))=817 kJ7-9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pA=0.5 MPa的干饱和蒸汽参数v``=0.37481m3/kg h``=2748.5kJ/kg uA=2561.1kJ/kgA占容积:VA=mAv``=0.37481 m3pB=1 MPa的饱和蒸汽参数v``=0.1943m3/kg v`=0.0011274m3/kgh``=2777kJ/kg h`=762.6kJ/kgvB=xv``+(1-x)v`=0.155 m3/kghB=xh``+(1-x)h`=2374kJ/kguB=2219kJ/kgB占容积:VA=mBv=0.31 m3总容积:V=VA+VB=0.685 m30.7MPa的饱和蒸汽参数v``=0.27274m3/kg v`=0.0011082m3/kgh``=2762.9kJ/kg h`=697.1kJ/kg蒸汽比容:0.228 m3/kg蒸汽干度:=0.84(2)由蒸汽传给环境的热量终了时的焓:hx=xh``+(1-x)h`=2502kJ/kgux=2342.4kJ/kg=-193.7 kJ7-10将1kgp1=0.6MPa,t1=200℃的蒸汽在定压条件下加热到t2=300℃,求此定压加热过程加入的热量和内能的变化量。
若将此蒸汽再送入某容器中绝热膨胀至p3=0.1MPa,求此膨胀过程所作的功量。
解:查表p1=0.6MPa,t1=200℃h1=2850kJ/kg v1=0.352 m3/kg (u1=2639 kJ/kg)查表p2=0.6MPa,t2=300℃h2=3061kJ/kg v2=0.4344 m3/kgs2=7.372 kJ/(kg.K) (u2=2801 kJ/kg)查表p3=0.1MPa,s=7.372h3=2680kJ/kg v3=1.706 m3/kg (u3=2509 kJ/kg)定压过程加入的热量和内能变化量q=h2-h1=211kJ/kg=162 kJ/kg绝热膨胀过程所作的功量=292 kJ/kg7-11汽轮机进汽参数为:p1=3MPa,t1=450℃,蒸汽在汽轮机中绝热膨胀到p2=5kPa后排入冷凝器。
求:(1)可逆绝热膨胀时蒸汽的终参数及汽轮机所作的功;(2)若蒸汽在汽轮机中为不可逆绝热膨胀,引起的熵产为0.25kJ/(kg.K),则汽轮机作的功将为多少?解:查表p1=3MPa,t1=450℃的参数h1=3344kJ/kg s1=7.083 kJ/(kg.K)则绝热膨胀到p2=5kPa,s2=7.083 kJ/(kg.K)时蒸汽的终参数t2=32.88℃h2=2160kJ/kg v2=23.52 m3/kg汽轮机所作的功1184 kJ/kg(2)不可逆绝热膨胀后的熵为s3=7.083 +0.25=7.333kJ/(kg.K)p3=5kPa蒸汽的终参数:h3=2236kJ/kg汽轮机所作的功1108 kJ/kg7-12有一台工业锅炉,每小时能生产压力p1=1.4MPa,t1=300℃的过热蒸汽10t。
已知给水的温度25℃;从锅筒引出的湿蒸汽的干度x=0.96;湿蒸汽在过热蒸汽中再加热至300℃;煤的发热值为29400kJ/kg。
试求(1)若锅炉的耗煤量B=1430kg/h,求锅炉效率;(2)湿蒸汽在过热器中所吸收的热量及内能的变化量。
解:(1)煤的总发热量42.042MkJ/hp1=1.4MPa,t1=300℃的过热蒸汽的参数:h1=3040kJ/kg v1=0.1823m3/kg取水为定值比热,其的焓值:h0=25×4.1868=104 kJ/kg单位蒸汽吸热量:q=h1-h0=2936 kJ/kg总吸热量:29.36 MkJ/h锅炉效率:69.84%(2)湿蒸汽的参数v2=0.136 m3/kgh2=2708kJ/kg定压过程吸收的热量q=m(h1-hx)= 3.32MkJ内能的变化:=2.65MkJ7-13有一废热锅炉,进入该锅炉的烟气温度为ty1=600℃排烟温度为ty2=200℃。
此锅炉每小时可产生ts=100℃的干饱和蒸汽200kg,锅炉进水温度为20℃,锅炉效率为60%。
(1)求每小时通过的烟气量;(2)试将锅炉中烟气的放热过程与蒸汽的吸热过程定性的表示在同一t-s图上。
解:ts=100℃的干饱和蒸汽的焓:h=2676.3kJ/kg20℃水的焓:h0=20*4.186=83.7 kJ/kg水的吸热量:q1=200*(2676.3-83.7)=518520kJ/h烟气的放热量:q=864200 kJ/h烟气量:=2139kg/h=1.93m3/kgV=4128 m3/h7-14湿蒸汽进入干度计前的压力p1=1.5MPa,经节流后的压力p2=0.2MPa,温度t2=130℃。
试用焓熵图确定湿蒸汽的干度。
解:节流前后焓不变查h-s图得:x=0.97。