工程热力学典范例题第六章

６．４典型题精解例题６－１利用水蒸气表判断下列各点的状态，并确定其h，s，x的值。解（１）由饱和水和饱和蒸汽表查得p=2MPa时，显然，可知该状态为过热蒸汽。查未饱和水过热蒸汽表，得，时，对于过热蒸汽，干度x无意义。查饱和表得p=9MPa时，可见，该状态为湿蒸汽，其干度为又查饱和表得时按湿蒸汽的参数计算式得=2489.0kJ/kg(3)显然，该状态为湿蒸汽状态。由已知参数查饱和水和饱和蒸汽表得按湿蒸汽的参数计算公式得（４）由饱和水和饱和蒸汽表查得当时，，显然，所以该状态为未饱和水。通常的状态参数可利用与的对应状态参数内插得到，但此处与跨越了未饱和表中的黑粗线，说明它们分别处于不同相区。应使内插在未饱和水区内进行，选取离最接近的与的未饱和水参数内插。查未饱和水和过热蒸汽表得，时，时于是时对于未饱和水干度x无意义。填（５）翼时，饱粗和蒸汽丽比体积策，可见仙，该状园态为过匆热蒸汽仪。查过镜热蒸汽热表得时，时，抄该状态扇的温度盏可由比斥体积值绵求得讨论勾应该注缝意，在桑利用未芽饱和水朴与过热袋蒸汽作漏内插时听，不允铃许跨越拖表中的裹粗折线边，如遇毕这种情蚊况，应叠选用更厦详细的催表，或始使内插初计算在图未饱和跃水（或巾过热蒸省汽）区遮内进行炕。钞例题６摆－２惨在一台项蒸汽锅暴炉中，绝烟气定秃压放热冰，温度叨从撑降低到爱，所放裤出的热丢量以生浇产水蒸办汽。压途力为乐9.0技MPa闭、温度相为违的锅炉容给水被堵加热、抚汽化、焰过热成六压力为磁、温度心为具的过热饺蒸汽。猛将烟气巡近似为颜空气，滨取比热蜜容为定挠值，且称。试求妥：盟产生婶1kg航过热蒸龄汽需要虚多少千循克烟气鞠？杂生产富1kg彩过热蒸投汽时，也烟气熵残的减小手以及过够热蒸汽诚熵的增娇大各为郑多少？州（３）碎将烟气竖和水蒸卧气作为品孤立系席，求生块产１争kg然过热蒸柿汽时，备孤立系外熵的增明大为多喝少？设庄环境温姐度为棵，求做耻功能力圾的损失梁，并在泻T-s舍图上表穗示出。静解由满过冷水孟和过热党蒸汽表协查得延给水：候时，发过热蒸滋汽：内时业烟气的显进、出绿口温度希：艺又热平相衡方程爪可确定石１框kg阶过热蒸四汽需圾m救kg辰烟气量坏烟气熵岔变敞水的熵完变导取烟气吉与水蒸虚气作为俗孤立系围，系统桐的熵变票做功能吗力的损床失亲其在图款上的定女性表示锈如图６暗－５所理示跌例题６亩－３竞一容积珠为透的开口唇容器，茶装满制1.0取Mpa桶,脂的水，育问将容贞器内的四水加热奶到灶将会有犹多少公财斤水溢畅出？（滴忽略水瞧的汽化外，假定虏加热过梅程中容扬器体积壁不变）农解因幕所对应损的饱和滤温度为哑,阀所以初驱、终态泰均处于兔未饱和扰水状态拴。查未蠢饱和表禾得于是羞水溢出锁量境例题６漏－４煌两个容即积均为平的刚性六容器，绕一个充物满鲜1.0纽MPa涛的饱和界水，一庆个储有丹1.0译MPa山的饱和许蒸汽。史若发生滋爆炸时参，哪个吨更危险躲？那解如销容器爆夸炸，刚物性容器辆内工质锅就快速骄由列1.0慌MPa忆可逆绝俘热膨胀祥到耗0.1黑MPa偶，过程锤中做功仆量为薯如图６智－６所链示，此潮时口1.0疯MPa还的饱和堡蒸汽将菊由状态罩a足定熵地弦膨胀三到严0.1叙MP代a卧的湿蒸或汽状态瓣b喊，其干或度为爱；而下疗的饱和矛水将由诱状态纪c镜定熵的眼膨胀到叠0.1酱MPa棉的湿蒸亲汽状态或d它，其干套度为颤。由饱聚和蒸汽境表查得中的有关饲参数如辅表６－申１所示钱。消里表６文－１洗例题６任－４附络表蝶0.1棵99.熟634目0.0有010尽43浇1.6逗943带417陕.4蛛250袖5.7存1.3溜028扒7.3驴589撇1.0阿179米.91仓6污0.0粥011推27排0.1竿944艰0换761怪.7驾258烫3.3锁2.1射388句6.5摘859基对于下哥1.0仿MPa欲的饱和闪蒸汽凝由此可慕求得相应地于是故埋对于梦1.0废MPa慎下的饱粒和水缸由此得腔到相应地于是故座对比这葛两者的浪结果，竖可以看纸出，耻要比阴W柄大了殃28.仙0她倍。可谨见饱和岛水爆炸暮时，其它危险性帜更大。纹例题６扣－５枝水蒸气北压力铲时，密膝度怠。若质滋量流量溉，俊定温放炕热量毒。求终句态参数泛及做功威量。吃解（但１）先旷求蒸汽枯的比体钻积一确抽定过程燃的初态底。返从饱和篇蒸汽表抵查得挑，迫显然亿，故１德态是过含热蒸汽衰。查过骆热蒸汽仅表得苦（妄２）因毁热量已杯知且系压定温过义程，故钢可求过演程中熵第变化量且，从而含得终态蓄的熵值叫，再由肿及昨来确定泪终点２歉。因为故裳由此可谨绘出过米程线如去图６－召７所示昏，按姿，可由衣h-s蛮图中读睡出有关求参数。提为使结照果较精方确也可划以采用羽计算方忽法算出顶终态有月关参数回。汤由闭口婆系能量杨方程式轿，得其中故旧显然做腐功量为盾负值，说可知本怒过程为戒一定温突压缩过行程。坐例题６廊－６歇的水蒸资气进入迎汽轮机证，在汽分轮机中就膨胀到佛5kP坡a修汽轮机疑效率为害0.8报5页，试求迟：（１模）每千鹿克蒸汽作所做的澡功；（回２）由玉于不可滥逆引起犯的熵产衫及有效洲能损失吼（设环府境温度般为抹300独K录）。孕解过花程如图有６－８霸所示。晴由查表局得雄由上及慕确定可雅逆绝热托过程的榨终态２只。因２侮点处于座两相区巷，所以访先确定眨，乐根据森的实际城出口状兼态的焓查值，由求得于是灭每千克烛蒸汽所逃做的功餐，由稳欣定流动纸能量方盏程得熵产赚有效能板损失勾kJ/并kg哨若用查容图法则兴比较方喊便。由赖线与滤线交点哲得状态尿点１，佩可查得客该点的摩参数此等值。缎由艇线与驶线交点票得２点迹，可查腔得。于理是根据仁的定义至可求得海纵.厕由齐线与蠢线酒交点得绪２奇’袭点，可雾查得姑.激于是根许据炕及别求得欲哨求的量抱。栏例题６艳－７宫如图６乌－９所烤示，容迁器中盛金有温度而为惯的污0.5反kg抱水和拦4kg威水蒸气窜，现对卖容器加真热，工惩质所得塞热量销。试求苍容器中待工质热稠力学能异的变化建和工质枕对外做华的膨胀最功。（往设活塞害上作用锁力不变惨，活塞田与外界盐绝热，投并与器星壁无摩党擦）趟解确奏定初态财的干度价查饱和般表得，计算得萌确定终汇态参数瞒。因过约程为定赔压过程垄，则览，于是遍由饱和判表内插鞭得座:庙时围因隆，所以恋２态处利于两相乡区叠于候是晚隆萝代入上巾列相应性数值得呆：涂工质所和做的功季或根据蹄闭口系反能量方押程得讨论万求解该连题的关桑键，一千是正确辆判断系疑统中哪沙个参数牙不变；销二是根龄据已知昏条件求顺得确定昆２个状竿态的独寨立参数和，例如寺，１态涌的重确定，睬及２态该的的迅的踪确定。络例题６益－８舟压力为守、干度敏为萍0.9颜5卖的蒸汽胁流经一牧直径为述0.0筹2夺m专的绝热深管道，除经过阀扫门后绝搭热节流肥到地０饥.划１受MPa晓，如图兼６－１招０所示倍。若要窄求节流些前后蒸佳汽的流荐速保持桥不变，蚀则节流喇后管道膏的直径报为多少针米？湾解过大程如图扫６－１矩１所示棚。根据贿质量守蒙恒即得练由伍及冠，查提图得。键根据节晃流过程雅及粱，查得故耐例题６纯－９里一台炉汽包，只盛有２兽MPa监的汽水耍混合物嫁，开始脚时，水破占容积乱的一半摧。如由说底部阀三门排走饮300恩kg庭水，为连了使汽壶包内汽盗水混合驻物的温柏度保持缺不变，鼻需要加梅入多少川热量？澡如果从电顶部阀呀门放汽脂300宵kg缠，条件虾如前，辆那又要错加入多显少热量沈？爆解（尘１）确泡定初态恼的独立邀变量妇及其他浩状态参兆数查表有时竭初态蒸富汽的质迈量为行初态饱嚷和水的袭质量为总质量掠对整个凯系统，鸣其干度批为蚕或根据朱时，罩直接查阶图得贪（２）债确定终杰态的滨及其他甘状态参海数帆放水（购或汽）阁以后，敌整个系返统从由于过悠程保持偶温度不命变，对念于湿饱灵和蒸汽璃，则也厅是压力烫不变。学因此煮时的饱除和水和勤干饱和碎蒸汽的刊参数也室是终态仁２所对锹应的饱盏和参数遵。纹求加入姓的热量协根据热露力学第哨一定律又若放水若放汽猜求加入隆的热量紫还可按妈如下方灭法：捕终态蒸规汽质量总为晒终态水友的质量昼为释过程中拖蒸汽的沈产生量否于是过暑程中需晌加入的天热量，苹若放走臭水，则照若放走泼汽，则蛇例题６瓣－脾10慎一空倾调制冷说装置，放采用氟拘里昂毕22陡作为制葛冷剂。蜻氟里昂私22婶进入蒸昌发器时泼,岭；出口恋状态２版为干饱善和蒸气员。自蒸狡发器出准来，状谦态２的隐干饱和冒蒸气被搁吸入压奸缩机绝偶热压缩续到压力锈时，排崖向一冷泄凝器，梨如图６句－煎12允所示。印用聋p-h罩图求：趴（１）失在蒸发外器中吸县收的热禽量；（务２）若平压缩是楚可逆绝残热的，缠压缩１锻kg艘氟里昂浸22停所需的抽技术功铺以及氟腿里昂愁22霸的压缩拔终温姐。滔解工广质在蒸焰发器中因的等压使吸热过南程１－多２和在朵压缩机险中的可片逆绝热惯过程２峡－３表娃示