工程熱力學(xué)第五版習(xí)題答案傾力打造免費文庫，杜絕收費工程熱力學(xué)（第五版）廉樂明譚羽非等編中國建筑工業(yè)出版社第二章氣體的熱力性質(zhì)22已知的M28，求（1）的氣體常數(shù)；（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度；（3）2NN2N，時的摩爾容積。PAP050TMV解（1）的氣體常數(shù)229698340R/KKGJ（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度2N081035796PTVKGM/3125V3/KG（3），時的摩爾容積MPAP1050TMV6427VTRKMOL/323把CO2壓送到容積3M3的儲氣罐里，起始表壓力KPA，終了表壓力MPA，溫301GP302GP度由T145增加到T270。試求被壓入的CO2的質(zhì)量。當(dāng)?shù)卮髿鈮築101325KPA。解熱力系儲氣罐。應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程。壓送前儲氣罐中CO2的質(zhì)量1RTVPM壓送后儲氣罐中CO2的質(zhì)量2根據(jù)題意容積體積不變；R1889（1）BPG1（2）2（3）7TT（4）壓入的CO2的質(zhì)量（5）121TPRVM將（1）、2、3、4代入（5）式得M1202KG25當(dāng)外界為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時，一鼓風(fēng)機每小時可送300M3的空氣，如外界的溫度增高到27，大氣壓降低到993KPA，而鼓風(fēng)機每小時的送風(fēng)量仍為300M3，問鼓風(fēng)機送風(fēng)量的質(zhì)量改變多少解同上題4197KG10273509283121TPRVM26空氣壓縮機每分鐘自外界吸入溫度為15、壓力為01MPA的空氣3M3，充入容積85M3的儲氣罐內(nèi)。設(shè)開始時罐內(nèi)的溫度和壓力與外界相同，問在多長時間內(nèi)空氣壓縮機才能將氣罐的表壓力提高到07MPA設(shè)充氣過程中氣罐內(nèi)溫度不變。解熱力系儲氣罐。使用理想氣體狀態(tài)方程。第一種解法首先求終態(tài)時需要充入的空氣質(zhì)量KG2875102RTVPM壓縮機每分鐘充入空氣量KG35V所需時間1983MINMT2第二種解法將空氣充入儲氣罐中，實際上就是等溫情況下把初壓為01MPA一定量的空氣壓縮為07MPA的空氣；或者說07MPA、85M3的空氣在01MPA下占體積為多少的問題。根據(jù)等溫狀態(tài)方程CONSTPV07MPA、85M3的空氣在01MPA下占體積為M359108721PV壓縮機每分鐘可以壓縮01MPA的空氣3M3，則要壓縮595M3的空氣需要的時間1983MIN35928在一直徑為400MM的活塞上置有質(zhì)量為3000KG的物體，氣缸中空氣的溫度為18，質(zhì)量為212KG。加熱后其容積增大為原來的兩倍。大氣壓力B101KPA，問（1）氣缸中空氣的終溫是多少（2）終態(tài)的比容是多少（3）初態(tài)和終態(tài)的密度各是多少解熱力系氣缸和活塞構(gòu)成的區(qū)間。使用理想氣體狀態(tài)方程。（1）空氣終態(tài)溫度582K2TV（2）空氣的初容積P300098/R21010003357KPA0527M3PMR1空氣的終態(tài)比容05M3/KGVV2或者05M3/KGPRTV2（3）初態(tài)密度4KG/M352701VM2KG/M3V29解（1）氮氣質(zhì)量769KG308296517RTPVM（2）熔化溫度361K76V214如果忽略空氣中的稀有氣體，則可以認(rèn)為其質(zhì)量成分為，。試23GO8762NG求空氣的折合分子量、氣體常數(shù)、容積成分及在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度。解折合分子量288628760311IMG氣體常數(shù)288862140R/KKGJ容積成分2092/22MOGRO12097912N標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度1288KG/M34860776M3/KG1V215已知天然氣的容積成分，974CHR，。試求602HCR1803HCR1804HCR20COR8312N天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度；各組成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的分壓力。解（1）密度10/28342058148036197IMR164830/7604281MKGM（2）各組成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下分壓力因為PRI98285KPA32510974CH同理其他成分分壓力分別為（略）第三章熱力學(xué)第一定律31安靜狀態(tài)下的人對環(huán)境的散熱量大約為400KJ/H，假設(shè)能容納2000人的大禮堂的通風(fēng)系統(tǒng)壞了（1）在通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后的最初20MIN內(nèi)禮堂中的空氣內(nèi)能增加多少（2）把禮堂空氣和所有的人考慮為一個系統(tǒng)，假設(shè)對外界沒有傳熱，系統(tǒng)內(nèi)能變化多少如何解釋空氣溫度的升高。解（1）熱力系禮堂中的空氣。閉口系統(tǒng)根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程WUQ因為沒有作功故W0；熱量來源于人體散熱；內(nèi)能的增加等于人體散熱。60/240267105KJ（1）熱力系禮堂中的空氣和人。閉口系統(tǒng)根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程WUQ因為沒有作功故W0；對整個禮堂的空氣和人來說沒有外來熱量，所以內(nèi)能的增加為0?？諝鉁囟鹊纳呤侨梭w的散熱量由空氣吸收，導(dǎo)致的空氣內(nèi)能增加。35，有一閉口系統(tǒng)，從狀態(tài)1經(jīng)A變化到狀態(tài)2，如圖，又從狀態(tài)2經(jīng)B回到狀態(tài)1；再從狀態(tài)1經(jīng)過C變化到狀態(tài)2。在這個過程中，熱量和功的某些值已知，如表，試確定未知量。過程熱量Q（KJ）膨脹功W（KJ）1A210X12B1741C2X22解閉口系統(tǒng)。使用閉口系統(tǒng)能量方程1對1A2和2B1組成一個閉口循環(huán)，有WQ即10（7）X1（4）X17KJ2對1C2和2B1也組成一個閉口循環(huán)X2（7）2（4）X25KJ3對過程2B1，根據(jù)WUQ47U3KJ36一閉口系統(tǒng)經(jīng)歷了一個由四個過程組成的循環(huán)，試填充表中所缺數(shù)據(jù)。過程Q（KJ）W（KJ）E（KJ）121100011002301001003495009504505050解同上題37解熱力系15KG質(zhì)量氣體閉口系統(tǒng)，狀態(tài)方程BAVP85185215U90KJ由狀態(tài)方程得1000A02B200A12B解上兩式得A800B1160則功量為2102216805VPDVW900KJ過程中傳熱量UQ990KJ38容積由隔板分成兩部分，左邊盛有壓力為600KPA，溫度為27的空氣，右邊為真空，容積為左邊5倍。將隔板抽出后，空氣迅速膨脹充滿整個容器。試求容器內(nèi)最終壓力和溫度。設(shè)膨脹是在絕熱下進(jìn)行的。解熱力系左邊的空氣系統(tǒng)整個容器為閉口系統(tǒng)過程特征絕熱，自由膨脹根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程WUQ絕熱0自由膨脹W0因此U0對空氣可以看作理想氣體，其內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，得KTTMCV301212根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程6PVRP100KPA39一個儲氣罐從壓縮空氣總管充氣，總管內(nèi)壓縮空氣參數(shù)恒定，為500KPA，25。充氣開始時，罐內(nèi)空氣參數(shù)為100KPA，25。求充氣終了時罐內(nèi)空氣的溫度。設(shè)充氣過程是在絕熱條件下進(jìn)行的。解開口系統(tǒng)特征絕熱充氣過程工質(zhì)空氣（理想氣體）根據(jù)開口系統(tǒng)能量方程，忽略動能和未能，同時沒有軸功，沒有熱量傳遞。DEHM020沒有流出工質(zhì)M20DEDUMUCV2MUCV1終態(tài)工質(zhì)為流入的工質(zhì)和原有工質(zhì)和M0MCV2MCV1MCV2UCV2MCV1UCV1M0H01H0CPT0UCV2CVT2UCV1CVT1MCV11RTVPMCV22代入上式1整理得2101PTKT3983K310供暖用風(fēng)機連同加熱器，把溫度為01T的冷空氣加熱到溫度為250T，然后送入建筑物的風(fēng)道內(nèi)，送風(fēng)量為056KG/S，風(fēng)機軸上的輸入功率為1KW，設(shè)整個裝置與外界絕熱。試計算（1）風(fēng)機出口處空氣溫度；（2）空氣在加熱器中的吸熱量；（3）若加熱器中有阻力，空氣通過它時產(chǎn)生不可逆的摩擦擾動并帶來壓力降，以上計算結(jié)果是否正確解開口穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流系統(tǒng)（1）風(fēng)機入口為0則出口為310650CPMQTCPM1787812TT空氣在加熱器中的吸熱量78125065TCPMQ13884KW3若加熱有阻力，結(jié)果1仍正確；但在加熱器中的吸熱量減少。加熱器中2VPUVUH，P2減小故吸熱減小。311一只006M3的罐，與溫度為27、壓力為7MPA的壓縮空氣干管相連接，當(dāng)閥門打開，空氣流進(jìn)罐內(nèi)，壓力達(dá)到5MPA時，把閥門關(guān)閉。這一過程進(jìn)行很迅速，可認(rèn)為絕熱。儲罐的閥門關(guān)閉后放置較長時間，最后罐內(nèi)溫度回復(fù)到室溫。問儲罐內(nèi)最后壓力是多少解熱力系充入罐內(nèi)的氣體由于對真空罐充氣時，是焓變內(nèi)能的過程MUHKKTCVP420310罐內(nèi)溫度回復(fù)到室溫過程是定容過程54202PTP357MPA312壓力為1MPA和溫度為200的空氣在一主管道中穩(wěn)定流動。現(xiàn)以一絕熱容器用帶閥門的管道與它相連，慢慢開啟閥門使空氣從主管道流入容器。設(shè)（1）容器開始時是真空的；（2）容器裝有一個用彈簧控制的活塞，活塞的位移與施加在活塞上的壓力成正比，而活塞上面的空間是真空，假定彈簧的最初長度是自由長度；（3）容器裝在一個活塞，其上有重物，需要1MPA的壓力舉起它。求每種情況下容器內(nèi)空氣的最終溫度解（1）同上題4730KT662K389（2）WUHHCPT0LKPRTPVKAPDAL2121T05TRCVP552K279同（2）只是W不同VDWT0TRCVP473K200313解HW對理想氣體CPTUV314解（1）理想氣體狀態(tài)方程2932P586K（2）吸熱TKRVTMCQV12500KJ315解煙氣放熱等于空氣吸熱1M3空氣吸取109M3的煙氣的熱245091267KJ01293167VCQT205T210205215316解32HMHMTCHP代入得30472121CM582K309317解等容過程RCKP14121KVPKTMTQV375KJ318解定壓過程T1287103406RVP2162KT24324K內(nèi)能變化2168701TMCUV1563KJ焓變化31564KH2188KJ功量交換302MV48PDW6205KJ熱量交換56231UQ21835KJ第四章理想氣體的熱力過程及氣體壓縮411KG空氣在可逆多變過程中吸熱40KJ，其容積增大為，壓力降低為，設(shè)比102V8/12P熱為定值，求過程中內(nèi)能的變化、膨脹功、軸功以及焓和熵的變化。解熱力系是1KG空氣過程特征多變過程0910/LN82/1LNVP因為TCQN內(nèi)能變化為7175RV25/KKGJ10045VPCC7/35875NVVK51/KKGJ8103JNVVCQTCU/膨脹功32103JUW軸功288103JS焓變148112103JKTCHP熵變08210312LNLPVSP/KKGJ42有1KG空氣、初始狀態(tài)為，進(jìn)行下列過程MPA50150T（1）可逆絕熱膨脹到；P12（2）不可逆絕熱膨脹到，；KT32（3）可逆等溫膨脹到；PA0（4）可逆多變膨脹到，多變指數(shù)；MPAP1022N試求上述各過程中的膨脹功及熵的變化，并將各過程的相對位置畫在同一張圖和圖上VPST解熱力系1KG空氣膨脹功1119103J12KPKRTW熵變?yōu)?（2）883103JTCUV116812LNLPRSP/KKGJ（3）1954103LTW/046210321LNPRS/KKGJ（4）671103J1NTW1892KNP2134641LLRTCSP/KKGJ43具有1KMOL空氣的閉口系統(tǒng)，其初始容積為1M3，終態(tài)容積為10M3，當(dāng)初態(tài)和終態(tài)溫度均100時，試計算該閉口系統(tǒng)對外所作的功及熵的變化。該過程為（1）可逆定溫膨脹；（2）向真空自由膨脹。解（1）定溫膨脹功7140KJ10LN372849312LNVMRTW1914KJ/K12LNVRS2自由膨脹作功為01914KJ/KLMS44質(zhì)量為5KG的氧氣，在30溫度下定溫壓縮，容積由3M3變成06M3，問該過程中工質(zhì)吸收或放出多少熱量輸入或輸出多少功量內(nèi)能、焓、熵變化各為多少解6272KJ360LN82591LNVMRTQ放熱6272KJ因為定溫，內(nèi)能變化為0，所以W內(nèi)能、焓變化均為0熵變21KJ/K12LNVMRS45為了試驗容器的強度，必須使容器壁受到比大氣壓力高01MPA的壓力。為此把壓力等于大氣壓力。溫度為13的空氣充入受試驗的容器內(nèi)，然后關(guān)閉進(jìn)氣閥并把空氣加熱。已知大氣壓力B1013KPA，試問應(yīng)將空氣的溫度加熱到多少度空氣的內(nèi)能、焓和熵的變化為多少解（1）定容過程5683K310286PT內(nèi)能變化2026KJ/KG28635287TCUV2836KJ/KG6712HP049KJ/KGK1LNPCSV466KG空氣由初態(tài)P103MPA，T130，經(jīng)過下列不同的過程膨脹到同一終壓P201MPA（1）定溫過程；（2）定熵過程；（3）指數(shù)為N12的多變過程。試比較不同過程中空氣對外所作的功，所進(jìn)行的熱量交換和終態(tài)溫度。解（1）定溫過程5732KJ103LN2876LNPMRTWQT2T130（2）定熵過程3514KJ30114287614KPTKRMWQ02214KKPT12（3）多變過程2523KN124365KJ3250128761TRMW2183KJ2NKCCQVN47已知空氣的初態(tài)為P106MPA，V10236M3/KG。經(jīng)過一個多變過程后終態(tài)變化為P2012MPA，V20815M3/KG。試求該過程的多變指數(shù)，以及每千克氣體所作的功、所吸收的熱量以及內(nèi)能、焓和熵的變化。解（1）求多變指數(shù)1308150/236LN/1L2NVP1千克氣體所作的功146KJ/KG32PVNW吸收的熱量121121VPKNTKRNTCQN365KJ/KG360850413內(nèi)能1463651095KJ/KGWQU焓1533KJ/KG1212VPKTCHP熵90J/KGK6012LN4736085LN4LNLPVSP481KG理想氣體由初態(tài)按可逆多變過程從400降到100，壓力降為，已知該過程的膨P脹功為200KJ，吸熱量為40KJ，設(shè)比熱為定值，求該氣體的和PCV解KJ16012WQTCUV533J/KGK200KJ1221NPNRTNW解得N149R327J/KGK代入解得533327860J/KGKPC49將空氣從初態(tài)1，T120,定熵壓縮到它開始時容積的1/3，然后定溫膨脹，經(jīng)過兩個過程，空氣的容積和開始時的容積相等。求1KG空氣所作的功。解314298721241KKVRTPKRTW116KJ/KG4547K12KV1434KJ/KG3/1LN74583LNRTWWW1W2274KJ/KG4101KG氮氣從初態(tài)1定壓膨脹到終態(tài)2，然后定熵膨脹到終態(tài)3。設(shè)已知以下各參數(shù)T1500，V2025M3/KG，P301MPA，V3173M3/KG。求（1）1、2、3三點的溫度、比容和壓力的值。（2）在定壓膨脹和定熵膨脹過程中內(nèi)能的變化和所作的功。解115MPA4150723KVP1263K896512RPTP1P215MPAV1015M3/KG2V583K89610733RPT2定壓膨脹364KJ/KG2CUV1454KJ/KG12TRW定熵膨脹505KJ/KG3CUV505KJ/KG21TKRW或者其Q0,505KJ/KGU4111標(biāo)準(zhǔn)M3的空氣從初態(tài)1P106MPA，T1300定熵膨脹到狀態(tài)2，且V23V1?？諝庥蔂顟B(tài)2繼續(xù)被定溫壓縮，直到比容的值和開始時相等，V3V1，求1、2、3點的參數(shù)（P,T,V）和氣體所作的總功。解0274M3/KG5067328PRTV0129MPA41321KV369K40157KTV23V10822M3T3T2369KV3V10274M30387MPA132903VVP412壓氣機抽吸大氣中的空氣，并將其定溫壓縮至P25MPA。如壓縮150標(biāo)準(zhǔn)M3空氣，試求用水冷卻壓氣機氣缸所必須帶走的熱量。設(shè)大氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。解59260KJ51032LN10325LN16PVWQ413活塞式壓氣機吸入溫度T120和壓力P101MPA的空氣，壓縮到P208MPA，壓氣機每小時吸氣量為600標(biāo)準(zhǔn)M3。如壓縮按定溫過程進(jìn)行，問壓氣機所需的理論功率為多少千瓦若壓縮按定熵過程進(jìn)行，則所需的理論功率又為多少千瓦解定溫0215KG/S3602781RTPVM378KWLNWS定熵513KW1084129387250114KSPKRTMW414某工廠生產(chǎn)上需要每小時供應(yīng)壓力為06MPA的壓縮空氣600KG；設(shè)空氣所初始溫度為20，壓力為01MPA。求壓氣機需要的最小理論功率和最大理論功率。若按N122的多變過程壓縮，需要的理論功率為多少解最小功率是定溫過程M600/36001/6KG/S251KW21LNPMRTWS最大功率是定熵過程328KW11KSK多變過程的功率296KW21NSPNRTMW415實驗室需要壓力為6MPA的壓縮空氣，應(yīng)采用一級壓縮還是二級壓縮若采用二級壓縮，最佳中間壓力應(yīng)等于多少設(shè)大氣壓力為01，大氣溫度為20，壓縮過程多變指數(shù)N125，采用中間冷卻器能將壓縮氣體冷卻到初溫。試計算壓縮終了空氣的溫度。解壓縮比為60，故應(yīng)采用二級壓縮。中間壓力0775MPA312P441KNT3416有一離心式壓氣機，每分鐘吸入P101MPA，T116的空氣400M3，排出時P205MPA，T275。設(shè)過程可逆，試求1此壓氣機所需功率為多少千瓦2該壓氣機每分鐘放出的熱量為多少千焦解（1）804KG/S1RTVPM1132/LNV1183KW21TMWWS（2）7123KJ/SCNKQV417三臺空氣壓縮機的余隙容積均為6，進(jìn)氣狀態(tài)均為01MPA、27，出口壓力均為05MPA，但壓縮過程的指數(shù)不同，分別為N114，N2125，N31。試求各壓氣機的容積效率（假設(shè)膨脹過程的指數(shù)和壓縮過程的指數(shù)相同）。解121NVPCN1408705641VN125084VN1076第五章熱力學(xué)第二定律5112,873164TCT0,1640KWTCWQ2,1358T5212,60TCT0,16KJ02MPA30528PC采用漸縮噴管。C120M/S較小忽略。因此22截面處是臨界點421KKPT1206M3/KGPRV323M/S122KPKTC000185M3MVF93漸縮噴管進(jìn)口空氣的壓力P1253MPA，T180，C150M/S。噴管背壓PB15MPA。求噴管出口的氣流速度C2，狀態(tài)參數(shù)V2、T2。如噴管出口截面積F21CM2，求質(zhì)量流量。解253133PB5801PC所以漸縮噴管進(jìn)口截面壓力P2PC133MPA由定熵過程方程可得（按C10處理）294KKPT12C2A344M/SKR00634M3/KG2PV0543M3/SCFM95空氣流經(jīng)噴管作定熵流動，已知進(jìn)口截面上空氣參數(shù)P107MPA，T1947，C10M/S。噴管出口處的壓力P2分別為05MPA及012MPA，質(zhì)量流量均為KG/S。試選擇噴管類型，計算噴管出口截面處的流50M速及出口截面積。解（1）P205MPA07037MPAPB5801PC選縮放噴管。737KKT12985M/S212TKRC176M3/KGPV89CM22CMF96空氣流經(jīng)一斷面為01M2的等截面通道，在截面11處測得C1100M/S，P1015MPA，T1100；在截面22處，測得C21714M/S，P2014MPA。若流動無摩擦損失，求（1）質(zhì)量流量；（2）截面22處的空氣溫度；（3）截面11與截面22之間的傳熱量。解（1）質(zhì)量流量071M3/KGPRTV1408KG/S1FCM（2）122M3/KG081472FV595KRPT（3）3141KJ/STMCQP97有P1018MPA，T1300的氧氣通過漸縮噴管，已知背壓PB01MPA。噴管出口直徑D210MM。如不考慮進(jìn)口流速的影響，求氧氣通過噴管的出口流速及質(zhì)量流量。解P201MPA01801MPAPB52801PC出口為臨界流速4167M/SRTKC質(zhì)量流量484KKPT12126M3/KGPRV0026KG/S2VFCM98空氣通過一噴管，進(jìn)口壓力P105MPA，T1600K，質(zhì)量流量為15KG/S。如該噴管的出口處壓力為P201MPA，問應(yīng)采用什么型式的噴管如不考慮進(jìn)口流速影響，求定熵膨脹過程中噴管出口氣流流速及出口截面積。如為不可逆絕熱流動，噴管效率095，則噴管氣體出口速度及出口截面積各為多少解050264MPAP252801PC所以應(yīng)采用縮放噴管。1出口流速06314KP123788KKT1109M3/KG2PRV667M/S1KPKTC245CM22MVF2650M/SC390K12TT112M3/KG2PRV258CM22CMF99某燃?xì)釶11MPA，T11000K，流經(jīng)漸縮漸擴噴管。已知噴管出口截面上的壓力P201MPA，進(jìn)口流速C1200M/S，噴管效率095，燃?xì)獾馁|(zhì)量流量50KG/S，燃?xì)獾谋葻酜136，定壓質(zhì)量比熱CP1KJ/KGK。求噴管的喉部M截面積和出口截面積。解進(jìn)口流速C1200M/S20KJ/KG遠(yuǎn)小于燃?xì)獾倪M(jìn)口焓1000KJ/KG21C1TCP忽略。出口流速05436KP15436KKT12955M/S742TCCP931M/S2566K12T2647KJ/KGKPCKR15M3/KG2PV出口截面積805CM22CMF2喉部流速0535MPA1PC8474KKCT552M/SCR04193M3/KGCPV喉部截面積380CM2CMF910水蒸氣壓力P101MPA，T1120以500M/S的速度流動，求其滯止焓、滯止溫度和滯止壓力。解P101MPA，T1120時水蒸氣焓H127168KJ/KG，S174681KJ/KGK滯止焓H0H1C2/228418KJ/KG查表得P0019MPAT01857911水蒸氣的初參數(shù)P12MPA，T1300，經(jīng)過縮放噴管流入背壓PB01MPA的環(huán)境中，噴管喉部截面積20CM2。求臨界流速、出口速度、質(zhì)量流量及出口截面積。解H13023KJ/KG，S16765KJ/KGKPC054621092MPAHC2881KJ/KG，VC20M3/KGH22454KJ/KG，V2153M3/KGCC5329M/SCH1724C210667M/S2質(zhì)量流量0533KG/SCVFMIN764CM22F912解H13231KJ/KG，節(jié)流后S7203KJ/KGKH23148KJ/KG，V202335M3/KGPB/P0546漸縮噴管C24074M/S2174H035KG/S2VFCM913解查表得H22736KJ/KG由P12MPA等焓過程查表得X1097T12124434K/MPA61024312PTJ914解查表得H13222KJ/KGH23066KJ/KGC25586M/S2174H519M/S2C動能損失21KJ/KG12915解0199KJ/KGK1LNL2VRTCSV（理想氣體的絕熱節(jié)流過程溫度相等）用損597KJ/KGSSHEX0201916解由得2/1CTCTPP355K337M/S/2KT2/11CTCP第十章動力循環(huán)101蒸汽朗肯循環(huán)的初參數(shù)為165MPA、550，試計算在不同背壓P24、6、8、10及12KPA時的熱效率。解朗肯循環(huán)的熱效率312HTH1為主蒸汽參數(shù)由初參數(shù)165MPA、550定查表得H13433KJ/KGS16461KJ/KGKH2由背壓和S1定查HS圖得P24、6、8、10、12KPA時分別為H21946、1989、2020、2045、2066KJ/KGH3是背壓對應(yīng)的飽和水的焓查表得。P24、6、8、10、12KPA時飽和水分別為H312141、1515、17387、19184、20529KJ/KG故熱效率分別為449、44、4335、428、4235102某朗肯循環(huán)的蒸汽參數(shù)為T1500、P21KPA，試計算當(dāng)P1分別為4、9、14MPA時；（1）初態(tài)焓值及循環(huán)加熱量；（2）凝結(jié)水泵消耗功量及進(jìn)出口水的溫差；（3）汽輪機作功量及循環(huán)凈功；（4）汽輪機的排汽干度；（5）循環(huán)熱效率。解（1）當(dāng)T1500，P1分別為4、9、14MPA時初焓值分別為H13445、3386、3323KJ/KG熵為S1709、6658、639KJ/KGKP21KPAS2S1對應(yīng)的排汽焓H21986、1865、1790KJ/KG3點的溫度對應(yīng)于2點的飽和溫度T3698、焓為2933KJ/KGS30106KJ/KGK3點壓力等于P1，S3S3，T369986、7047、7072則焓H3分別為3333、384、432KJ/KG循環(huán)加熱量分別為Q1H1H33411、3347、32798KJ/KG（2）凝結(jié)水泵消耗功量H3H3進(jìn)出口水的溫差T3T3（3）汽輪機作功量H1H2循環(huán)凈功0WH1H2H3H3（4）汽輪機的排汽干度S2S1709、6658、639KJ/KGKP21KPA對應(yīng)的排汽干度079、074、071（5）循環(huán)熱效率10Q初焓值H1排汽焓H2焓H3焓H3循環(huán)加熱量Q1H1H3凝結(jié)水泵消耗功量H3H3進(jìn)出口水的溫差T3T3汽輪機作功量H1H2循環(huán)凈功0W循環(huán)熱效率（）34451986333329333411400186145914554278338618653842933334790700671521151245173323179043229333279813870092153315194674103一理想朗肯循環(huán)，以水作為工質(zhì)，在循環(huán)最高壓力為14MPA、循環(huán)最高溫度540和循環(huán)最低壓力7KPA下運行。若忽略泵功，試求（1）平均加熱溫度；（2）平均放熱溫度；（3）利用平均加熱溫度和平均放熱溫度計算循環(huán)熱效率。解1點焓和熵分別為3433KJ/KG、6529KJ/KGK2點焓和熵分別為2027KJ/KG、6529KJ/KGK3點焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為16338KJ/KG、05591KJ/KGK（1）平均加熱溫度SHTH5477K（2）平均放熱溫度3TC31217K（3）循環(huán)熱效率HCT143104一理想再熱循環(huán)，用水作為工質(zhì)，在汽輪機入口處蒸汽的狀態(tài)為14MPA、540，再熱狀態(tài)為3MPA、540和排汽壓力7KPA下運行。如忽略泵功，試求（1）平均加熱溫度；（2）平均放熱溫度；（3）利用平均加熱溫度和平均放熱溫度計算循環(huán)熱效率。解1點焓和熵分別為3433KJ/KG、6529KJ/KGK3點焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為16338KJ/KG、05591KJ/KGK再熱入口焓B壓力為3MPA，熵為6529KJ/KGK，HB2988KJ/KG再熱出口焓AHA3547KJ/KG，SA7347KJ/KGK2點焓和熵分別為2282KJ/KG、7347KJ/KGK（4）平均加熱溫度31SHHTAB564K（5）平均放熱溫度2STC312K（6）循環(huán)熱效率HCT1447105某回?zé)嵫h(huán)，新汽壓力為10MPA，溫度為400，凝汽壓力50KPA，凝結(jié)水在混合式回?zé)崞髦斜?MPA的抽汽加熱到抽汽壓力下的飽和溫度后經(jīng)給水泵回到鍋爐。不考慮水泵消耗的功及其他損失，計算循環(huán)熱效率及每千克工質(zhì)的軸功。解1點焓和熵分別為H13096KJ/KG、S16211KJ/KGK排汽2點焓為H22155KJ/KG3點焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為H334057KJ/KG抽汽點4的焓（查2MPA和S4S1）H42736KJ/KG2MPA對應(yīng)的飽和溫度21237，H59086KJ/KG求抽汽率573406985H0237循環(huán)功量210HW794KJ/KG熱效率50WQ362106某廠的熱電站功率12MW，使用背壓式汽輪機P135MPA，T1435、P208MPA，排汽全部用于供熱。假設(shè)煤的發(fā)熱值為20000KJ/KG，計算電廠的循環(huán)熱效率及耗煤量。設(shè)鍋爐效率為85。如果熱、電分開生產(chǎn)，電能由P27KPA的凝汽式汽輪機生產(chǎn)，熱能（08MPA的230的蒸汽）由單獨的鍋爐供應(yīng)，其他條件相同，試比較耗煤量。設(shè)鍋爐效率同上。解1點的焓H13303KJ/KG、S16957KJ/KGK排汽點焓（S2S1）H22908KJ/KG鍋爐進(jìn)口水焓（08MPA對應(yīng)的飽和水焓）H37209KJ/KG熱效率312H153總耗煤量850125082367PM461KG/S166T/H有153的熱能發(fā)電，發(fā)電煤耗為M1M0705KG/S254T/HP27KPA對應(yīng)的排汽焓和鍋爐進(jìn)口水焓H22161KJ/KGH316338KJ/KG電的耗煤量85023601851220851206HPPM196KG/S706T/H供熱煤耗量相同1406T/H。總煤耗M70614062112T/H107小型供熱、供電聯(lián)合電站，進(jìn)入汽輪機新蒸汽的壓力為1MPA、溫度為200，汽輪機供熱抽汽壓力為03MPA，抽汽通過熱交換器后變成03MPA的飽和液體，返回動力循環(huán)系統(tǒng)。汽輪機乏汽壓力為40KPA。汽輪機需要輸出1MW的總功率，而熱交換器要求提供500KW的供熱率。設(shè)汽輪機兩段（即抽汽前后）的相對內(nèi)效率都為08。試計算進(jìn)入汽輪機的總蒸汽量和進(jìn)入熱交換器的抽汽量。解03MPA的飽和液體、飽和汽、汽化潛熱的焓5614KJ/KG，27255KJ/KG、21818KJ/KG進(jìn)入熱交換器的抽汽量82150M023KG/S新汽焓H12827KJ/KG，S16693KJ/KGK排汽焓S2S1H22295KJ/KG抽汽焓S3S1H32604KJ/KG乏汽量21380/23H225KG/S總蒸汽量MM1M2248KG/S108奧托循環(huán)壓縮比8，壓縮沖程初始溫度為27，初始壓力為97KPA，燃料燃燒當(dāng)中對工質(zhì)的傳熱量為700KJ/KG，求循環(huán)中的最高壓力、最高溫度、循環(huán)的軸功及熱效率。設(shè)工質(zhì)K141，VC073KJ/KGK。解熱效率1K574軸功QW4015KW12KT7037K最高溫度VCQ316626KKP12182MPA最高壓力（定容）3T43MPA109狄塞爾循環(huán)壓縮比15，壓縮沖程初始壓力為105KPA，初始溫度為20，循環(huán)吸熱量為1600KJ/KG，設(shè)工質(zhì)K141，PC102KJ/KGK。求循環(huán)中各點壓力、溫度、熱效率。解2點的壓力和溫度1KT889KP478MPA3點壓力和溫度P3P223TCQP2458K4點的壓力和溫度3213VTV54KP40443MPAK131231K熱效率142TV4211K521010燃?xì)廨啓C進(jìn)氣參數(shù)為P101MPA、T117、8，工質(zhì)定壓吸熱終了溫度T3600，設(shè)K141，PC102KJ/KGK。求循環(huán)熱效率、壓氣機消耗的功及燃?xì)廨啓C裝置的軸功。解循環(huán)熱效率K/1453P2P08MPAKT/12530K壓氣機消耗的功CHWPC245KJ/KGKT/134478K燃?xì)廨啓C作功43TCP403KJ/KG燃?xì)廨啓C裝置的軸功CW1158KJ/KG231TCQP350KJ/KG1QW4第十一章制冷循環(huán)111空氣壓縮致冷裝置致冷系數(shù)為25，致冷量為84600KJ/H，壓縮機吸入空氣的壓力為01MPA，溫度為10，空氣進(jìn)入膨脹機的溫度為20，試求壓縮機出口壓力；致冷劑的質(zhì)量流量；壓縮機的功率；循環(huán)的凈功率。解壓縮機出口壓力故0325MPA12/KP1/2KP2134PT320273293K209KKPT/134致冷量101（263209）545KJ/KG12CQP致冷劑的質(zhì)量流量043KG/S368K2QQMKPT/12壓縮功W1CPT2T1106KJ/KG壓縮功率P1MW1456KW膨脹功W2CPT3T4848KJ/KG膨脹功率P2MW2365KW循環(huán)的凈功率PP1P291KW112空氣壓縮致冷裝置，吸入的空氣P101MPA，T127，絕熱壓縮到P204MPA，經(jīng)冷卻后溫度降為32，試計算每千克空氣的致冷量；致冷機消耗的凈功；致冷系數(shù)。解已知T332273305K446KKPT/12205KK/134致冷量101（300205）96KJ/KG2TCQP致冷機消耗的凈功WCPT2T1CPT3T4465KJ/KG致冷系數(shù)206W113蒸氣壓縮致冷循環(huán)，采用氟利昂R134A作為工質(zhì)，壓縮機進(jìn)口狀態(tài)為干飽和蒸氣，蒸發(fā)溫度為20，冷凝器出口為飽和液體，冷凝溫度為40，致冷工質(zhì)定熵壓縮終了時焓值為430KJ/KG，致冷劑質(zhì)量流量為100KG/H。求致冷系數(shù)；每小時的制冷量；所需的理論功率。解在LGPH圖上查各狀態(tài)點參數(shù)。,P10133MPAH1386KJ/KGS11739KJ/KGK,P21016MPAH2430KJ/KG,H3419KJ/KGH5H4256KJ/KG致冷量Q2H1H5386256130KJ/KG每小時的制