化工热力学习题课6.7章解答.doc

第五、六章习题解答一、填空1.稳流系统的热力学第一定律的表达式为 2. 流体经节流膨胀过程时，焓变 = 0， 0， 0；流体经做外功的绝热可逆膨胀过程时，焓变 0， 0， = 0。3.稳流体系熵平衡方程式为 .。4. 流体流经压缩机或膨胀机时，忽略动、位能变化的热力学第一定律可简化为 ；流体流经换热器设备时，忽略动、位能变化的热力学第一定律可简化为。5. 在所有的热机中， 卡诺 热机的效率最大。6. 等熵效率是指: 膨胀作功过程, 不可逆绝热 过程的作功量与 可逆绝热 过程的作功量之比.7. 可以采用 回热 循环和 再热 循环对Rankine循环进行改进.8. Joule-Thomson效应系数, 说明节流后温度 降低 . 9. 相同条件下, 做外功的绝热膨胀比节流膨胀的降温程度 大 .。 (大、小或相等)10.吸收式制冷是消耗 热能 的制冷循环。11. 在0.0080MPa时，干度为0.7的水蒸气的熵值是 5.9385 KJ/KgK 。（已知饱和水的熵值是0.5925KJ/KgK，饱和蒸汽的熵值是8.2296 KJ/KgK）二、判断1. 理想功就是可逆功。（）2. 功可以全部转化为热，热不能自发的全部转化为功。（ ）3. 理想气体的Joule-Thomson效应系数.（ ）4. 等熵膨胀效应系数总是大于零. （ ）5. 气体进行等熵膨胀时,对外作功, 膨胀后气体的温度总是下降, 产生冷效应. （）6. 蒸汽动力循环的热效率越高，做功越大。（ ）7.制冷循环来的制冷效能系数越大，耗功越少。（ ）8.熵产生永远不会小于零。（ ）三、1. 在T-S图上用带箭头的线表示物质从T1,P1经过(1)绝热可逆膨胀 (2)绝热不可逆膨胀过程到P2的过程。1-2过程: 绝热可逆膨胀1-2过程: 绝热不可逆膨胀TSP1P21222. 在T-S图上用带箭头的线表示实际Rankine循环的各过程，并写出每一过程的热力学第一定律简化式。41: 锅炉中恒压吸热: 12: 汽轮机中等熵膨胀: 23：冷凝器中等压等温冷凝放热: 34：在水泵中等熵压缩：实际Rankine循环的TS 图四、计算1(6-27). 2MPa、700的水蒸气供给一个透平机，排出的水蒸气的压力为0.6MPa。 （a）在透平机中进行绝热可逆膨胀，求过程理想功和损失功。 （b）如果等熵效率为0.88，求过程的理想功、损失功和热力学效率。 热力学参数如下： 压力/ MPa温度/ H /kJkg-1S /kJkg-1K-127003858.47.07570.62904.17.07570.63081.67.2946解：（1）理想功 过程可逆，所以损失功WL=0（2）绝热可逆膨胀为等熵过程 1绝热可逆膨胀过程做功：等熵效率为0.88时，实际做功2对于该绝热过程2由表中数据查得不可逆绝热过程的出口熵值 设环境温度为298K， 损失功热力学效率 2(6-29).为远程输送天然气,采用压缩液化法。若天然气按甲烷计算，将天然气自、27绝热压缩到,并经冷凝器冷却至27。已知压缩机实际的功耗为,冷却水温为27。试求冷凝器应移走的热量，压缩、液化过程的理想功、损耗功与热力学效率。已知甲烷的焓和熵值如下：压力温度（）hs0.0980727953.17.0676.66727886.24.717解：甲烷:. 已知: 求： 压缩.汽化过程 解：压缩过程: 、或3.某一Rankine循环,锅炉压力为4.0MPa,冷凝器压力为0.005MPa, 冷凝温度为32.56,进入汽轮机的蒸汽是饱和蒸汽, 求(1) 汽轮机出口的乏气的干度;(2) 汽轮机的作功量;(3) 乏气冷凝时放出的热量.热力学数据参考值:P(MPa)H(KJKg -1)S(KJKg-1K-1)饱和蒸汽4.02801.46.0701饱和蒸汽0.0052560.98.4025饱和液体0.005136.50.4718解: ST523154(1)求乏气的焓值S3=S4=xSg+(1-x)S1 即 6.0701 =8.4025x+(1-x) 0.4718