化工热力学习题解答第五～七章03级.pdf

1 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 第第 五五 章章 1 1 1 1 今有今有94949494 的热水连续地从一储桶以的热水连续地从一储桶以0 2273 0 2273 0 2273 0 2273 MMMM3 3 3 3 min min min min的速度泵送 泵用电机的功率为的速度泵送 泵用电机的功率为1 492 1 492 1 492 1 492 kwkwkwkw 热水在途中流经一热交换器 以热水在途中流经一热交换器 以10080 10080 10080 10080 kcal minkcal minkcal minkcal min的速的速 度放出热量 并输送到比第一储桶高度放出热量 并输送到比第一储桶高15151515米的第二储米的第二储 桶中去 试求输往第二储桶的水温 已知 桶中去 试求输往第二储桶的水温 已知 94949494 热热 水的密度为水的密度为962 8 962 8 962 8 962 8 kg mkg mkg mkg m3 3 3 3 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 解 解 2 1 2 S HgZuQW 以以1 1 1 1kgkgkgkg水为计算基准 水为计算基准 注意单位一致注意单位一致 3 109 81 150 147 g ZkJ kg 5 135 135 135 13 2 m mJ kg s 2 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 1 49260 0 409 0 2273 962 8 S WkJ kg 100804 186 192 81 0 2273 962 8 QkJ kg 21S HHHQWg Z 2 1 0 2 u 2 192 810 4090 147 201 05 393 4 03 6 8 H kJ kgkcal kg 也可以一分钟为计算基准也可以一分钟为计算基准 t t t t2 2 2 2 48 48 48 48 3 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 也可以一分钟为计算基准也可以一分钟为计算基准 100804 18642194 88 minQkJ 1 4926089 52 min S WkJ 3 9 81 15 100 2273 962 832 2 ming ZkJ ENDEND 4 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 2 2 2 2 设有设有10101010kgkgkgkg水被下述热流体加热 从水被下述热流体加热 从288 288 288 288 K K K K加加 热到热到333 333 333 333 K K K K 计算热流体的熵变 被加热的水的计算热流体的熵变 被加热的水的 熵变以及总熵变 熵变以及总熵变 1 1 3 43 4 10105 5PaPa的饱和蒸汽的饱和蒸汽 2 2 3 43 4 10105 5PaPa 450K450K的过热蒸汽 的过热蒸汽 3 3 与与1010kg 333Kkg 333K的热水完全逆流换热 的热水完全逆流换热 4 4 与最小量的与最小量的370370K K热水完全顺流换热 热水完全顺流换热 假如 假如 1 1 2 2 两种情况下蒸汽冷凝但不过冷 两种情况下蒸汽冷凝但不过冷 解 解 1 1 热流体是热流体是3 43 4 10105 5PaPa的饱和蒸汽的饱和蒸汽 水的平均恒压热容水的平均恒压热容 1 4 186 p Ckcal kg KkJ kg K 5 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 3 43 4 10105 5PaPa的饱和蒸汽的冷凝温度为的饱和蒸汽的冷凝温度为137 84137 84 411411K K 水吸收的热水吸收的热 104 1863332881883 7 p mCTkJ 2 2 1 ln 333 104 186ln6 077 288 H Op T SmC T kJ K 1883 7 4 583 411 Q SkJ K T 汽 2 H O SSS 总汽 6 077 4 583 1 494kJ K 6 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 查水蒸汽表 查水蒸汽表 3 43 4 10105 5PaPa时 饱和蒸汽时 饱和蒸汽 4 585 SkJ K 汽 0 876 6 9508 1 7164 2 H O SSS 总汽 6 077 4 585 1 492kJ K 2730 98 g HkJ kg 579 76 l HkJ kg 1883 7 0 876 2730 98579 76 mkg 汽 6 9508 g SkJ kg K 1 7164 l SkJ kg K 另一种解法另一种解法 7 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 根据能量衡算 确定蒸汽用量根据能量衡算 确定蒸汽用量 2 2 热流体是热流体是3 43 4 10105 5PaPa 450K450K的过热蒸汽的过热蒸汽 3 43 4 10105 5PaPa 450K450K的过热蒸汽的过热蒸汽 3 43 4 10105 5PaPa 饱和液体饱和液体 1 1 2817 66 7 2058 HkJ kg SkJ kg K 2 2 579 76 1 7164 HkJ kg SkJ kg K 21 mHH 汽 1883 7 1883 7 0 842 579 762817 66 mkg 汽 3 43 4 10105 5PaPa 饱和蒸汽饱和蒸汽 8 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 21 0 8420 842 1 71647 2058 4 622 SSS kJ K 汽 2 H O SSS 总汽 6 077 4 622 1 455kJ K S 汽 1883 7 450 9 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 由于冷 热水量相等 平均恒压热容也相等 所以由于冷 热水量相等 平均恒压热容也相等 所以 热水终温为热水终温为288288288288K K K K 是可逆传热过程 是可逆传热过程 3 3 与与1010kg 333Kkg 333K的热水完全逆流换热的热水完全逆流换热 SS 热水冷水 S 总 0 333K288K 333K288K 热水热水 冷水冷水 换热器换热器 10 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 根据能量衡算 根据能量衡算 所需热水量为所需热水量为 4 4 与最小量的与最小量的370370K K热水完全顺流换热热水完全顺流换热 333K370K 333K 288K 热水热水 冷水冷水 4 1863703331883 7m 水 1883 7 12 162 4 186370333 mkg 水 换热器换热器 11 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 6 0775 364 0 713 SS kJ k 总冷水热水 S 333 12 1624 186ln5 364 370 SkJ K 热水 ENDEND 12 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 3 3 3 3 1 1 1 1摩尔理想气体在摩尔理想气体在400400400400K K K K由由101010105 5 5 5PaPaPaPa经等温不可经等温不可 逆压缩至逆压缩至10101010 101010105 5 5 5PaPaPaPa 压缩过程的热被移至压缩过程的热被移至300300300300K K K K 的储热器 实际压缩功比可逆压缩功多的储热器 实际压缩功比可逆压缩功多20 20 20 20 计算气体的熵变 储热器的熵变及总熵变 计计算气体的熵变 储热器的熵变及总熵变 计 算该过程损失功 算该过程损失功 解 解 2 1 2 1 ln 10 1 8 314400ln7657 1 p R p R P WVdpnRT P JQ 因为是理想气体 等温过程因为是理想气体 等温过程0U 0H 按稳流过程考虑按稳流过程考虑 13 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 120 7657 1 29188 SR WWJQ 1 2 1 ln1 8 314ln19 14 10 P SnRJ K P 气 7657 19 14 400 R Q SJ K T 气 或或 9188 400 Q S T 气 9188 30 63 300 Q SJ K T 储 储 14 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 0 3011 4944703 L WTSJ 总 另一种算法另一种算法 918857423446 Lacid WWWJ 19 1430 6311 49 SSSJ K 总气储 0 030019 145742 id WHTSJ ENDEND 注意 注意 76575742 Rid WkJWJ 918876571531 L WJ 可逆等温压缩过可逆等温压缩过热热 15 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 4 4 今有今有773K773K 100100 10105 5PaPa的过热蒸汽进入高压汽轮机的过热蒸汽进入高压汽轮机 绝热膨胀做功 设冷凝器的压力为绝热膨胀做功 设冷凝器的压力为0 040 04 10105 5PaPa 试求 试求 1 1 可逆绝热膨胀 乏汽为湿蒸汽 可逆绝热膨胀 乏汽为湿蒸汽 2 2 不可逆绝热膨胀不可逆绝热膨胀 乏汽为饱和蒸汽 时体系与环境总用和总无的变化 乏汽为饱和蒸汽 时体系与环境总用和总无的变化 解 解 状态状态1 1状态状态2 2 1 1 可逆绝热膨胀可逆绝热膨胀 0S 体 2 H 1 3373 3 HkJ kg 1 6 5952 SkJ kg K 5 2 0 04 10PPa 湿蒸汽湿蒸汽 0Q 16 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 1222 22 1 8 47460 4226 16 5952 gl SSS xSx xx 2 0 767x 222 1 2554 40 76710 767121 46 1986 53 gl HH xHx kJ kg 021 1986 533373 31386 77 x EHTSHHH kJ kg 体X汽 E 解得解得 17 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 1386 771386 770 xxx EEEHH 环总体 可逆过程总用守恒 可逆过程总用守恒 总无的变化 因为是可逆绝热过程总无的变化 因为是可逆绝热过程 00 0TSTS 环体 可逆过程总无也守恒 可逆过程总无也守恒 1386 77 Rx EWHkJ kg 环 21R WHHH 00SS 环体 18 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 2 2 2 2 不可逆绝热膨胀 不可逆绝热膨胀 状态状态1 1 1 1状态状态2 2 2 2 1 3373 3 HkJ kg 1 6 5952 SkJ kg K 0Q 5 2 0 04 10PPa 饱和蒸汽饱和蒸汽 2 2554 4 HkJ kg 2 8 4746 SkJ kg K 02 102 1 2554 43298373 38 47466 5952 1378 96 x EHTSHHTSS kJ kg 体 19 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 818 9 xS EWkJ kg 环 2 1 2554 43373 3818 9 S WHHHkJ kg 1378 96 818 9560 06 xx EEkJ kg x环总体 E 总无的变化 因为是绝热过程 总无的变化 因为是绝热过程 00 298 8 47466 5952560 06 TSTSkJ kg 环体 不可逆过程总用减少 不可逆过程总用减少 不可逆过程总无增加 不可逆过程总无增加 0S 环 ENDEND 20 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 5 5 5 5 某化肥厂用废热锅炉回收二段转化气的某化肥厂用废热锅炉回收二段转化气的 热量 转化气进 出废热锅炉的温度为热量 转化气进 出废热锅炉的温度为 1000100010001000 和和380380380380 废热锅炉进口水温 废热锅炉进口水温55555555 产 产 生生40404040 101010105 5 5 5 440440440440 的过热蒸汽 若不计散热的过热蒸汽 若不计散热 损失 问废热锅炉产汽量为多少公斤 求这损失 问废热锅炉产汽量为多少公斤 求这 一回收余热过程的损失功和热力学效率 已一回收余热过程的损失功和热力学效率 已 知转化气在知转化气在1000100010001000 和和380380380380 间平均恒压热容为间平均恒压热容为 36 36 36 36 kJ kJ kJ kJ kmolkmolkmolkmol k k k k 转化气的流量为转化气的流量为5160 5160 5160 5160 NMNMNMNM3 3 3 3 吨吨 氨 氨 现若令产生的过热蒸汽通过汽轮机作功 作功后现若令产生的过热蒸汽通过汽轮机作功 作功后 的乏汽为的乏汽为1 01 01 01 0 101010105 5 5 5的饱和蒸汽 试求此过程的理想的饱和蒸汽 试求此过程的理想 功 损失功和热力学效率 功 损失功和热力学效率 21 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 解 解 以以1 1 1 1吨氨为计算基准吨氨为计算基准 1 1 1 1 产汽量的计算 产汽量的计算 根据能量衡算根据能量衡算 5160 36 10003803307 1230 23 22 4 G 55555555 的水的水 1 230 23 HkJ kg 1 0 7679 SkJ kg K 5 40 10Pa 440 440 440 440 的过热蒸汽的过热蒸汽 2 3307 1 HkJ kg 2 6 9041 SkJ kg K 1670Gkg 1000100010001000 转化气转化气380380380380 Q 22 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 2 2 2 2 传热过程的损失功和热力学效率 传热过程的损失功和热力学效率 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 0 x EmHTS 转转转 0 x EGHTS 汽汽汽 转化气的用变化转化气的用变化 蒸汽的用变化蒸汽的用变化 380 36 380100036 5160273 298 22 4273 ln 1000 6 3 491 10 id kJW 3307 1230 23298 6 90410 71667790 kJ 6 2 085 10 23 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 另一种算法另一种算法 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 00L WTSTSS 总汽转 Lxxx WEEE 总汽转 273380 29836ln6 90410 7679 2731 5160 1670 22 0004 6 1 406 10kJ 6 3 4912 09510 6 1 406 10kJ 24 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 59 73 x x T xx EE EE 6 汽 6 转 被加热 2 085 10 3 491 10被冷却 此传热过程此传热过程热力学效率热力学效率 另一种算法另一种算法 6 6 1 406 10 11100 59 74 3 491 10 L T id W W 1 S W Q 25 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 3 3 3 3 对外作功过程的理想功和热力学效率 对外作功过程的理想功和热力学效率 5 1 10Pa 饱和蒸汽饱和蒸汽 3 2675 5 HkJ kg 3 7 3594 SkJ kg K 以以1 1 1 1公斤蒸汽为计算基准公斤蒸汽为计算基准 032032id WHTSHHTSS 2 3307 1 HkJ kg 2 6 9041 SkJ kg K 440 440 440 440 的过热蒸汽的过热蒸汽 只要始 终态一定 只要始 终态一定 T T0 0 p p0 0 基本是常数 基本是常数 则过程 则过程 的理想功就一定 的理想功就一定 理想功的大小与完成相同状态变化的理想功的大小与完成相同状态变化的理想功的大小与完成相同状态变化的理想功的大小与完成相同状态变化的 实际过程作的功无关 也与实际过程是否作功无关 实际过程作的功无关 也与实际过程是否作功无关 实际过程作的功无关 也与实际过程是否作功无关 实际过程作的功无关 也与实际过程是否作功无关 2675 53307 1298 7 35946 9041 767 28 kJ kg 26 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 另一种算法另一种算法 该作功过程的热力学效率该作功过程的热力学效率 32 2675 53307 1 631 6 S WHHH kJ kg 631 6767 28135 68 Lacid WWWkJ kg 00032 298 7 35946 9041135 68 L WTSTSTSS kJ kg 总汽 ac T id W631 6 82 3 W767 28 产功 ENDEND 27 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 6 6 6 6 蒸汽常因管路保温不善 在输送过程蒸汽常因管路保温不善 在输送过程 中冷凝 试计算中冷凝 试计算1 1 1 1kgkgkgkg 4 54 54 54 5 101010105 5 5 5PaPaPaPa的饱和蒸汽的饱和蒸汽 冷凝成同压下的水时的散热损失和损失功 冷凝成同压下的水时的散热损失和损失功 假定环境温度为假定环境温度为25252525 并说明为何两者的数 并说明为何两者的数 值不同 值不同 解 解 查水蒸汽表 查水蒸汽表 4 54 54 54 5 101010105 5 5 5PaPaPaPa的饱和蒸汽 的饱和蒸汽 421 05421 05K K 1 2 2743 9 623 25 g l HHkJ kg HHkJ kg 1 2 6 8565 1 8207 g l SSkJ kg K SSkJ kg K 28 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 损失功损失功 21 623 252743 92120 65 gl HHHH kJ kg 散热损失 0021L WTSSTSSS 环环汽 2120 65 2981 82076 8565 298 2985 03587 116 2982 0805619 98 kJ kg 29 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 热损失表示的是由于管道保温不良而散失到大气热损失表示的是由于管道保温不良而散失到大气 中的热量 其本质是热 是低质量的能量 中的热量 其本质是热 是低质量的能量 损失功表示的是由于保温不良使蒸汽冷凝而丧失损失功表示的是由于保温不良使蒸汽冷凝而丧失 的作功能力 而作功能力是高质量的能量 的作功能力 而作功能力是高质量的能量 将散失的热量用卡诺循环的热效率折算成热的将散失的热量用卡诺循环的热效率折算成热的 用 其值就等于这个过程的损失功 用 其值就等于这个过程的损失功 0 298 112120 65 421 05 619 75 xQ T EQ T kJ kg ENDEND 30 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 7 7 7 7 一车间要利用一车间要利用300300300300K K K K 8 18 18 18 1 101010105 5 5 5PaPaPaPa 8 8 8 8大大 气压气压 的空气和 的空气和 195 95195 95195 95195 95 的液氮来产生的液氮来产生 20202020kg s kg s kg s kg s 162 15162 15162 15162 15 1 551 551 551 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa的低温空气 的低温空气 拟采取的方案有两个 拟采取的方案有两个 1 1 1 1 空气先经节流阀节流膨胀到 空气先经节流阀节流膨胀到1 55 1 551 551 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa 再经再经 冷却器 用液氮冷却至所需温度 冷却器 用液氮冷却至所需温度 162 15162 15162 15162 15 111111111111K K K K 2 2 2 2 不采用节流膨胀 而是使空气先在等熵效率为不采用节流膨胀 而是使空气先在等熵效率为 80808080 的透平机中膨胀做功 然后进入换热器冷却至 的透平机中膨胀做功 然后进入换热器冷却至 162 15162 15162 15162 15 试求 试求 1 1 1 1 2 2 2 2 两方案中冷却器的热负荷以及过 两方案中冷却器的热负荷以及过 程的总熵增 两种方案的损失功 将它们进行比较并程的总熵增 两种方案的损失功 将它们进行比较并 分析原因 液氮的汽化潜热自查 分析原因 液氮的汽化潜热自查 T T T T0 0 0 0 298K 298K 298K 298K 31 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 以以 1 1 1 1 秒钟为计算基准秒钟为计算基准解 解 1 122 Hkcal kg 过程 过程 1 1 1 1 1 0 765 Skcal kg K 空气空气 8 18 18 18 1 101010105 5 5 5PaPaPaPa 300K300K300K300K 1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa T T T T2 2 2 2 1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa 162 15 162 15 162 15 162 15 111K 111K 111K 111K 液氮液氮 195 95 195 95 195 95 195 95 77 277 277 277 2K K K K 节流节流 12 HH 根据根据p p p p2 2 2 2 1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa H H H H1 1 1 1 H H H H2 2 2 2 查空气的查空气的T ST ST ST S图图 2 298TK 3 0 63 Skcal kg K 汽氮汽氮 195 95 195 95 195 95 195 95 冷却器冷却器 32 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 冷却器的热负荷冷却器的热负荷 20 1 0051112983758 7 QkJ s 冷 1 005 p CkJ kg K 空气 根据能量衡算 计算液氮的蒸发量 根据能量衡算 计算液氮的蒸发量 2 3758 7 18 87 199 2 N mkg s 195 95195 95195 95195 95 时液氮的汽化潜热为时液氮的汽化潜热为199 2199 2199 2199 2kJ kgkJ kgkJ kgkJ kg 查表 查表 3758 7 48 69 77 2 SkJ K s 氮 另一种算法另一种算法 33 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 空气在空气在1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa 162 15 162 15 162 15 162 15 111K 111K 111K 111K 时 时 S S S S3 3 3 3 0 63kcal kg 0 63kcal kg 0 63kcal kg 0 63kcal kg K K K K 199 23758 7 18 8748 69 273 15195 9577 2 SkJ K s 氮 31 20200 630 7654 187 11 305 SSS kJ K s 空气 11 30548 69 37 385 SSS kJ K s 总空气氮 0L WTS 总 298 37 385 11140 73kJ s 34 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 1 122 Hkcal kg 过程 过程 2 2 2 2 1 0 765 Skcal kg K 空气空气 8 18 18 18 1 101010105 5 5 5PaPaPaPa 300K300K300K300K 1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa T T T T2 2 2 2 1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa 162 15 162 15 162 15 162 15 111K 111K 111K 111K 液氮液氮 195 95 195 95 195 95 195 95 77 277 277 277 2K K K K 透平机透平机 根据根据p p p p2 2 2 2 1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa S S S S1 1 1 1 S S S S2 2 2 2 查空气的查空气的T ST ST ST S 图 可逆绝热膨胀至图 可逆绝热膨胀至1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa时 时 2 94 7 Hkcal kg 3 0 63 Skcal kg K 0 8 s 冷却器冷却器 汽氮汽氮 195 95195 95195 95195 95 35 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 12 12 0 8 s HH HH 不可逆绝热膨胀过程所作功 可逆绝热膨胀过程所作功 2112 0 8 1220 812294 7100 16 HHHH kcal kg 根据根据p p p p2 2 2 2 1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa H H H H2 2 2 2 100 16kcal kg 100 16kcal kg 100 16kcal kg 100 16kcal kg 查空气的查空气的 T ST ST ST S图 不可逆绝热膨胀至图 不可逆绝热膨胀至1 55 1 55 1 55 1 55 101010105 5 5 5PaPaPaPa时 时 2 208TK 可回收的功为可回收的功为 21 20100 161224 1861828 44 S Wm Hm HH kJ s 36 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 而而 S S S S空气 空气不变 不变 1949 7 25 26 77 2 SkJ K s 氮 11 30525 26 13 95 SSS kJ K s 总空气氮 0L WTS 总 298 13 95 4157 15kJ s 冷却器的热负荷 冷却器的热负荷 20 1 0051112081949 7 QkJ s 冷 37 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 将此两种过程进行比较如下 将此两种过程进行比较如下 由于空气通过透平机膨胀过程的不可逆程度小 产生由于空气通过透平机膨胀过程的不可逆程度小 产生 的温度降大 可回收功 冷却器的热负荷减小 氮气的熵的温度降大 可回收功 冷却器的热负荷减小 氮气的熵 变明显降低 且空气与液氮的传热过程温差减小 传热过变明显降低 且空气与液氮的传热过程温差减小 传热过 程的不可逆程度小 所以过程 程的不可逆程度小 所以过程 2 2 2 2 的损失功小得多 的损失功小得多 0 1828 44 回收 的功 kJ s 298 111 208 111 冷却器的 降温幅度 11140 73 4157 15 37 385 13 95 3758 7 1949 7 298 208 1 2 WL kJ s S总 kJ K s 冷却器 的热负 荷 kJ s 膨胀 后的 温度 K 过程 ENDEND 38 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 8 8 8 8 某换热器完全保温 热流体的流量为某换热器完全保温 热流体的流量为 0 0420 0420 0420 042kg skg skg skg s 进 出换热器时的温度分别为进 出换热器时的温度分别为 150150150150 35353535 其等压热容为 其等压热容为4 364 364 364 36kJ kg KkJ kg KkJ kg KkJ kg K 冷冷 流体进 出换热器时的温度分别为流体进 出换热器时的温度分别为25252525 110110110110 其等压热容为 其等压热容为4 694 694 694 69kJ kg KkJ kg KkJ kg KkJ kg K 试计算冷 试计算冷 热流体用的变化 过程的损失功和热力学效热流体用的变化 过程的损失功和热力学效 率 率 若将热流体进口温度改为若将热流体进口温度改为287287287287 其余条件不 其余条件不 变 计算此时冷 热流体用的变化 过程的损失功和变 计算此时冷 热流体用的变化 过程的损失功和 热力学效率 比较计算结果并分析原因 热力学效率 比较计算结果并分析原因 39 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 根据能量衡算 根据能量衡算 热流体放出热 冷流体吸收热 热流体放出热 冷流体吸收热 以以 1 1 1 1 秒钟为计算基准秒钟为计算基准 35 150 25 110 热流体热流体 冷流体冷流体 解 解 逆流换热器逆流换热器 0 042 kg s 0 0424 36150354 69 11025m 冷 0 0424 3615035 0 0528 4 69 11025 mkg s 冷 1 1 第一步第一步 0 0424 36150354 69 11025m 冷 0 0424 3615035 0 0528 4 69 11025 mkg s 冷 40 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 0 x EmHTS 热热 热 0 x EmHTS 冷冷 冷 35 0 0424 3635150298ln 150 273 273 0 0424 3611594 55 3 745 kJ s 383 0 05284 6911025298ln 298 0 05284 698574 78 2 530 kJ s 41 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 3 7452 5301 215 Lxxx WEEE kJ s 总热冷 2 530 67 56 3 745 x x E E 冷 热 另一种算法另一种算法 0L WTSSS 0总热冷 T 383 0 05284 69ln 298 308 2980 0424 36ln 423 2980 05810 0621 1 204 kJ s 2980 00404 42 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 根据能量衡算 根据能量衡算 热流体放出热 冷流体吸收热 热流体放出热 冷流体吸收热 以以1 1 1 1秒钟为计算基准秒钟为计算基准 35 287 25 110 热流体热流体 冷流体冷流体 逆流换热器逆流换热器 0 042 kg s 0 0424 36354 69 11025287m 冷 0 0424 3635 0 1158 4 69 11025 287 mkg s 冷 2 2 第二步第二步 43 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 0 56 308 0 0424 36308290 560 8ln 13 522 x EmHTS kJ s 热热 热 0 383 4 69383298298ln0 115 298 5 5 1 8 5 x EmHTS kJ s 冷冷 冷 44 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 13 5225 5517 971 Lxxx WEEE kJ s 总热冷 5 551 41 05 13 522 x x E E 冷 热 另一种算法另一种算法 0L WTSSS 0总热冷 T 0 383 4115 698ln 298 308 2980 0424 36ln 560 7 98 kJ s 2980 02679 45 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 将以上计算结果进行比较如下 将以上计算结果进行比较如下 0 004040 004040 004040 00404 0 026790 026790 026790 02679 总熵增总熵增 kJ KkJ KkJ KkJ K s s s s 67 5667 5667 5667 56 41 0541 0541 0541 05 1 2151 2151 2151 215 7 9717 9717 9717 971 2 5302 5302 5302 530 5 5515 5515 5515 551 3 7453 7453 7453 745 13 522 13 522 13 522 13 522 150150150150 287287287287 第一步第一步 第二步第二步 热力学热力学 效率效率 损失功损失功 WWWWL L L L kJ skJ skJ skJ s 冷流体冷流体 用变化用变化 kJ skJ skJ skJ s 热流体热流体 用变化用变化 kJ skJ skJ skJ s 热流体热流体 进口温进口温 度 度 由于第二步热流体进口温度高 使传热温差加由于第二步热流体进口温度高 使传热温差加 大 传热过程的不可逆程度增大 因此第二步的损失大 传热过程的不可逆程度增大 因此第二步的损失 功大 过程的热力学效率低 功大 过程的热力学效率低 ENDEND第五章完第五章完 46 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 1 1 1 1 一蒸汽动力装置的锅炉供应一蒸汽动力装置的锅炉供应30 30 10105 5PaPa 430430 的过热蒸汽给汽轮机 汽轮机的额定功的过热蒸汽给汽轮机 汽轮机的额定功 率为率为1515 10104 4KWKW 乏汽在乏汽在0 100 10 10105 5PaPa的压力的压力 下排至冷凝器 假定汽轮机的等熵效率为下排至冷凝器 假定汽轮机的等熵效率为8080 冷凝器出口的是饱和液体 循环水泵将 冷凝器出口的是饱和液体 循环水泵将 水打回锅炉是可逆绝热过程 求 水打回锅炉是可逆绝热过程 求 1 1 每公斤蒸汽对外所做的功每公斤蒸汽对外所做的功 2 2 此动力循环中蒸汽的质量流量此动力循环中蒸汽的质量流量 3 3 蒸汽从锅炉吸收的热量蒸汽从锅炉吸收的热量 4 4 水泵消耗的功水泵消耗的功 5 5 循环的热效率 循环的热效率 第第 六六 章章 47 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 0 100 10 10105 5PaPa时时 解 解 1 1 1 1点 点 30303030 101010105 5 5 5Pa 430Pa 430Pa 430Pa 430 的过热蒸汽的过热蒸汽 查过热水蒸汽表 内插得查过热水蒸汽表 内插得 1 3298 85 HkJ kg 1 7 0193 SkJ kg K 2584 7 g HkJ kg 191 83 l HkJ kg 8 1502 g SkJ kg K 0 6493 l SkJ kg K 1222 1 gl SSS xSx 1 2 7 01930 6493 0 849 8 15020 6493 l gl SS x SS 作出此动力循环作出此动力循环T ST ST ST S图图 2 3 1 0102 1 0102 HO Vcm gl kg 48 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 222 12584 70 849191 8310 849 2223 37 gl HH xHx kJ kg 12 12 0 80 S HH HH 2 112 3298 853298 852223 370 82438 46 S HHHH kJ kg 每公斤蒸汽通过汽轮机所作的功每公斤蒸汽通过汽轮机所作的功 2 1 2438 463298 85860 39 S WHHH kJ kg 49 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 蒸汽的质量流量蒸汽的质量流量 4 15 10 174 95 857 37 mkg s 水泵消耗的功水泵消耗的功 2 4 53 3 3 1 0102300 110103 02 10 PH O WVPP kJ kg 对外所作净功对外所作净功 860 383 02857 37 S WkJ kg 50 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 循环热效率循环热效率 1 857 3 0 2762 31 4 7 0 S W Q 蒸汽从锅炉吸收的热量蒸汽从锅炉吸收的热量 114 5 174 95 3298 85194 85 5 43 10 Qm HH kJ s ENDEND 43 191 833 02194 85 P HHWkJ kg 3 191 83 l HHkJ kg 51 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 2 2 1 1kg 273K 6MPakg 273K 6MPa的空气 通过节流阀减压的空气 通过节流阀减压 至至1 1MPaMPa 求减压后空气的温度 如果通过膨胀求减压后空气的温度 如果通过膨胀 机也减压至机也减压至1 1MPaMPa 膨胀机的效率是膨胀机的效率是80 80 则空 则空 气膨胀后的温度是多少 设环境温度是气膨胀后的温度是多少 设环境温度是298298K K 计算这两个过程的损失功 计算这两个过程的损失功 52 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 这题的解法与第五章习题第这题的解法与第五章习题第 7 7 7 7 题很相似 题很相似 也与教材也与教材146146146146页例页例6 66 66 66 6的解法相似 这题的错误也与的解法相似 这题的错误也与 例例6 66 66 66 6的错误相似 的错误相似 解 解 53 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 3 3 某氨蒸汽压缩制冷循环蒸发温度为 某氨蒸汽压缩制冷循环蒸发温度为 1515 H H H Hg g g g 1423 24kJ kg 1423 24kJ kg 1423 24kJ kg 1423 24kJ kg 冷凝温度为 冷凝温度为 2727 H H H Hl l l l 305 58kJ kg 305 58kJ kg 305 58kJ kg 305 58kJ kg 离开蒸发器的蒸汽为饱 离开蒸发器的蒸汽为饱 和蒸汽 压缩为不可逆绝热过程 其定熵效率和蒸汽 压缩为不可逆绝热过程 其定熵效率 为为0 850 85 已知可逆绝热压缩终态的焓为 已知可逆绝热压缩终态的焓为 1657 661657 66kJ kg kJ kg 计算冷冻系数及冷冻量为计算冷冻系数及冷冻量为 1 41 4 10104 4kJ hkJ h时压缩所需的功率 时压缩所需的功率 54 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 解 解 查氨的查氨的T ST S图图 教材上氨的饱和蒸汽表与氨 教材上氨的饱和蒸汽表与氨 的的P H P H 图数据不符 说明图数据不符 说明不同不同 来源的数据最好不要混用 来源的数据最好不要混用 1515 时 时 1 1423 24 g HHkJ kg 2 1657 66 HkJ kg 27 27 时 时 45 305 58 l HHHkJ kg 27 15 作出此制冷循环的作出此制冷循环的T ST S图图 2 55 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 冷冻系数 冷冻系数 21 2 1 0 85 S HH HH 可逆绝热压缩所需功 不可逆绝热压缩所需功 21 2 1 1657 661423 24 1423 24 0 850 85 1699 03 HH HH kJ kg 014 2 1 1423 24305 58 4 05 1699 031423 24 S qHH WHH 膨胀前后压力相同时 膨胀前后压力相同时 56 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 制冷剂循环量 制冷剂循环量 压缩所需功率 压缩所需功率 4 0 0 1 4 10 12 53 1423 24305 58 Q mkg h q 12 531699 03 1423 24 0 96 36003600 S T mW PkW ENDEND 57 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 4 4 试用试用T T S S图求空气初温分别为图求空气初温分别为 300300K K及及230230K K时 下列条件等焓及等熵时 下列条件等焓及等熵 膨胀过程的终温 以及产生的温度降膨胀过程的终温 以及产生的温度降 T TH H及及 T Ts s 列表比较两种情况的降温列表比较两种情况的降温 效果 效果 1 1 从从8080atmatm膨胀至膨胀至2020atm atm 2 2 从从2020atmatm膨胀至膨胀至5 5atm atm 58 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题题题 解解解解 答答答答 1 2 2 2 T 解 解 解 解 习题习题6 46 46 46 4 59 例题例题例题例题 上一内容 下一内容 回主目录 习习习习 题题