1、例1.1 :已知甲醇合成塔上壓力表的讀數(shù)150kgf/cm2,這時車間內(nèi)氣壓計上的讀數(shù)為780mmHg。試求合成塔內(nèi)絕對壓力等于多少kPa?14819kPa例1.2 :在通風(fēng)機(jī)吸氣管上用 U型管壓力計測出的壓力為 試：(1)求吸氣管內(nèi)氣體的絕對壓力等于多少kPa？(2)若吸氣管內(nèi)的氣體壓力不變，而大氣壓下降至300mmH 2O，這時氣壓計上的讀數(shù) 750mmHg。103kPa735mmHg，這時U型管壓力計的讀數(shù)等于多少？504mmH 2O例1.3 :某容器被一剛性壁分成兩部分，在容器的不同部位安裝有壓力計，如圖所示。壓力表A、C位于大氣環(huán)境中，B位于室H中。設(shè)大氣壓力為 97KPa:(1)若

2、壓力表B、表C的讀數(shù)分別為75kPa、0.11MPa，試確定壓力 表A上的讀數(shù)及容器兩部分內(nèi)氣體的絕對壓力；pA=35kPa, pi=207kPa, pn =132kPa(2)若表C為真空計，讀數(shù)為 24kPa,壓力表B的讀數(shù)為36kPa，試 問表A是什么表？讀數(shù)是多少？A為真空計，且pA=60kPa例1.4 :判斷下列過程中哪些是可逆的不可逆的不確定是否可逆的，并扼要說明不可逆的原因。(1)對剛性容器內(nèi)的水加熱，使其在恒溫下蒸發(fā)；是不確定的。(2) 對剛性容器內(nèi)的水作功，使其在恒溫下蒸發(fā)；是不可逆的。(3) 對剛性容器中的空氣緩慢加熱。使其從50C升溫到100C。是不確定的。(4) 一定質(zhì)量

3、的空氣，在無摩擦、不導(dǎo)熱的汽缸和活塞中被緩慢壓縮。是可逆的。(5) 50 C的水流與25 C的水流絕熱混合。 是不可逆的。例2.1 :如圖所示，某種氣體工質(zhì)從狀態(tài)1 ( 3、VJ可逆地膨脹到狀態(tài)(P2、V2)。膨脹過程中：(a) 工質(zhì)的壓力服從 p=a-bV，其中a、b為常數(shù)；(b) 工質(zhì)的pV值保持恒定為P1V1試：分別求兩過程中氣體的膨脹功。答案：(a) W=aV2_VV2 -2 ； (b) W =2V12n例2.2 :如圖所示，一定量氣體在氣缸內(nèi)體積由0.9m3可逆地膨脹到1.4m3,過程中氣體壓力保持定值，且p=0.2MPa，若在此過程中氣體內(nèi)能增加12000J，試求:(1 )求此過程

4、中氣體吸入或放出的熱量；112000J(2)若活塞質(zhì)量為20kg，且初始時活塞靜止，求終態(tài)時活塞的速度* -r- 1 P B剋1(已知環(huán)境壓力 p°=0.1Mpa)。70.7m/s例2.3 :一封閉系統(tǒng)從狀態(tài) 1沿1-2-3途徑到狀態(tài)3,傳遞給外界的 熱量為47.5kJ,系統(tǒng)對外作功為30kJ，如圖。(1)若沿1-4-3途徑變化時，系統(tǒng)對外作功15kJ，求過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。PQ43=-62.5kJ(2) 若系統(tǒng)從狀態(tài) 3沿圖示曲線途徑到達(dá)狀態(tài)1,外界對系統(tǒng)作功6kJ，求該過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。Q31=71.5kJ(3) 若U2=175kJ，U3=87.5kJ，求過程2

5、-3傳遞的熱量及狀態(tài) 1 的內(nèi)能。U1=165kJ例2.4:某穩(wěn)定流動系統(tǒng)與外界傳遞的熱量Q= -12kJ，焓的變化H= -111 kJ ,動能變化 Ek=4kJ.問該系統(tǒng)對外所做的軸功和技術(shù)功 分別是多少？Wt=99 kJ Ws=95 kJ3' 4例2.5 :某燃?xì)廨啓C(jī)裝置，如圖所示。已知壓氣機(jī)進(jìn)口處空氣的焓 hi=290kJ/kg。經(jīng)壓縮后，空氣升溫使焓增加為h2=580kJ/kg。在截面2處空氣和燃料的混合物以C2=20m/s的速度進(jìn)入燃燒室，在定'3J壓下燃燒，燃燒后燃?xì)馑俣炔蛔?，以h3=1250kJ/kg的焓值進(jìn)入噴管絕熱膨脹到狀態(tài)增加到C3，此燃?xì)膺M(jìn)入動葉片，推動轉(zhuǎn)

6、輪回轉(zhuǎn)做功。若燃?xì)庠趧尤~片中的熱力狀態(tài)不變,3' h '=800kJ/kg,流速最后離開燃?xì)廨啓C(jī)的速度C4=l00m/s。求：（1）若空氣流量為100kg/s，壓氣機(jī)消耗的功率為多大？Nsi=-29000kW（2） 若燃料發(fā)熱值 qB=43960kJ/kg，燃料的耗量為多少？qm2=1.569m/s（3） 燃?xì)庠趪姽艹隹谔幍牧魉偈嵌嗌伲緾3=949m/s（4） 燃?xì)廨啓C(jī)的功率是多大？Ns2=45219kW（5） 燃?xì)廨啓C(jī)裝置的總功率為多少？Ns=16219kW例2.6 :空氣在某壓氣機(jī)中被壓縮。壓縮前空氣參數(shù)：P1=0.1MPa，V1=0.845m3/kg ;壓縮后p2=0.8

7、MPa，V2=0.175m3/kg。在壓縮過程中1kg空氣的熱力學(xué)能增加146kJ，同時向外放出熱量50kJ，壓氣機(jī)每分鐘生產(chǎn)壓縮空氣10kg。求：壓縮過程中對每公斤氣體所做的功；每產(chǎn)生 1kg的壓縮氣體所需的功；帶動 此壓氣機(jī)至少需要多大功率的電動機(jī)？w=-196kJ/kg，w$= -251.5kJ/kg，Ns= -41.9kW例2.7 :某熱機(jī)從t1=1000 C的熱源吸熱1000kJ，又向t2=150 C的冷源放熱。 求該熱機(jī)可能達(dá)到的最高熱效率；66.8% 最多可產(chǎn)生多少循環(huán)凈功；668kJ 若在傳熱時存在溫差，吸熱時有200C溫差，放熱時有100C溫差，試求其熱效率和循環(huán)凈功。51.

8、3% ,513kJ例2.8:利用逆向卡諾循環(huán)作為熱泵向房間供熱，設(shè)室外溫度為-5C，室內(nèi)溫度保持20C。要求每小時向室內(nèi)供熱2.5X 104kJ，試問：（1）每小時從室外吸收多少熱量？（2）此循環(huán)的供暖系數(shù)多大？ （3）熱泵由電動機(jī)驅(qū)動，如電動機(jī)效率為95%，電動機(jī)的功率多大？（4）如果直接用電爐取暖，每小時耗電多少kW h？42.3X 10 kJ/h, 11.72, 0.585kW , 6.94kW例2.9 （2-9）:有人聲稱設(shè)計了一套熱力設(shè)備，可將65C的熱水的20%變成100C的水，而其余的 80%將熱量傳給15C的大氣，最終水溫為15C，試判斷該設(shè)備是否可能。水的比熱容為c = 4.

9、186kJ/（kg K）。孤立系統(tǒng) Sis°=0.0265mkJ/K>0，所以該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)。例2.9 :某熱機(jī)工作于T1=2000K , T2=300K的兩個恒溫?zé)嵩粗g，試問下列幾種情況能否實(shí)現(xiàn)，是否是可逆循環(huán)？（ 1） Q1=1kJ, Wnet=0.9kJ ； （ 2） Q1=2kJ , Q2=0.3kJ ； （3） Q2=0.5kJ, Wnet=1.5kJ。解：（1）方法一 在、T2之間工作的可逆循環(huán)的熱效率是最高的，等于卡諾循環(huán)的熱效率。2000-85%從"0* "090%所以不可能實(shí)現(xiàn) 方法二：克勞修斯不等式Q 二冬 010. -0.000167

10、kJ /K . 0 不可能實(shí)現(xiàn)TTiT22000 300方法三：孤立系統(tǒng)熵增原理。取高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礊楣铝⑾到y(tǒng)，高溫?zé)嵩捶艧?，低溫?zé)嵩次鼰?，則熵變-Q1 Q2-10.1.：Ss。= S+ s2120.000167kJ /K ： 0 ,不可能實(shí)現(xiàn)T T22000300(2)能實(shí)現(xiàn)，是可逆循環(huán)；(3)能實(shí)現(xiàn)，是不可逆循環(huán) 例2.10:某熱機(jī)工作于 =2000K, T2=300K的兩個恒溫?zé)嵩粗g，試問下列幾種情況能否實(shí)現(xiàn)，是否是 可逆循環(huán)？ ( 1) Q1=1kJ , Wnet=0.9kJ ; (2) Q1=2kJ, Q2=0.3kJ ; (3) Q2=0.5kJ, Wnet=1.5kJ。(1)

11、不能實(shí)現(xiàn)；(2)能實(shí)現(xiàn)，是可逆循環(huán)；(3)能實(shí)現(xiàn)，是不可逆循環(huán) 例2.11欲設(shè)計一熱機(jī)，使之能從溫度為973K的高溫?zé)嵩次鼰?2000kJ,并向溫度為303K的冷源放熱800kJ。(1) 問此循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)；欲使之從高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，該熱機(jī)最多能向外做多少功？(2) 若把此熱機(jī)當(dāng)制冷機(jī)用，從溫度為303K的冷源吸熱800kJ，向溫度為973K的熱源放熱，該過程與外界交換的功為 1200kJ，該過程能否實(shí)現(xiàn)？欲使之從冷源吸熱800kJ，至少需耗多少功？(1)此循環(huán)能實(shí)現(xiàn)，1377kJ ； (2)該過程不能實(shí)現(xiàn)，-1769kJ例2.12: 5kg的水起初與溫度為 295K的大氣處于熱平衡狀態(tài)

12、，用一制冷機(jī)在這5kg的水和大氣之間工作，使水定壓冷卻到280K，求所需的最小功是多少？水的比熱容為 c=4.186kJ/(kg K)8.19kJ例2.13 :氣體在氣缸中被壓縮，氣體的內(nèi)能和熵的變化分別為45kJ/kg和- -0.289kJ/ kgLk ,外界對氣體作功165kJ/kg ,過程中氣體只與環(huán)境交換熱量，環(huán)境溫度 300K，問該過程是否能實(shí)現(xiàn)？該過程能夠?qū)崿F(xiàn)。例2.14 :將200C 10g的鐵塊浸入20 C 1L的水中，整個系統(tǒng)的熵變是多少？該過程是否為可逆過程？已知鐵的比容 CFe=480 kJ/(kg K)；水的比容 ch2o=4.2 kJ/(kg K)-0.252kJ/K

13、，不可逆過程例3.1 :體積為0.0283m3的瓶內(nèi)裝有氧氣，壓力為6.865 XI05Pa,溫度為294K。發(fā)生泄漏后，壓力降至54.901 >10 Pa才被發(fā)現(xiàn)，而溫度未變。問至發(fā)現(xiàn)為止，共漏去多少kg氧氣？ 0.073kg例3.2 :某電廠有三臺鍋爐合用一個煙囪，每臺鍋爐每秒產(chǎn)生煙氣73m3 (已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積)，煙囪出口處的煙氣溫度為100C,壓力近似為101.33kPa,煙氣流速為30m/s，求煙囪的出口直徑。3.56m例3.3 :在直徑為d=40cm的活塞上放置 mb=3000kg的重物，氣缸內(nèi)盛有溫度為 =18 C、質(zhì)量為m=2.12kg 的空氣。對汽缸加熱后，氣體

14、容積增加到原來的2倍。設(shè)大氣壓力為 Pb=0.1MPa，求空氣的初態(tài)比體積、終態(tài)比體積、終態(tài)壓力和終態(tài)溫度。空氣按理想氣體計算，且其氣體常數(shù)R=0.287kJ/(kg - K)。比體積 0.5m3/kg, 0.33MPa, 302C例3.4 :在燃?xì)廨啓C(jī)裝置中，用從燃?xì)廨啓C(jī)中排出的乏氣對空氣進(jìn)行加熱(加熱在空氣回?zé)崞髦羞M(jìn)行)，然后將加熱后的空氣送入燃燒室進(jìn)行燃燒。若空氣在回?zé)崞髦?，?27 C定壓加熱到 327 C。試按下列比熱容值計算對每kg空氣所加入的熱量。207.546kJ/kg 206.03kJ/kg 200.8kJ/kg 206.04kJ/kg(1)(2)(3)(4)例3.5 :已知

15、某理想氣體的比定容熱容按真實(shí)比熱容計算(經(jīng)驗(yàn)公式) 按平均比熱容表計算； 按定值比熱容計算； 按空氣的熱力性質(zhì)計算。=a+bT,其中a、b為常數(shù)，T為絕對溫度。試導(dǎo)出其內(nèi)能、焓、(1)p =2MPa,300 C ；(2)p = 9MPa ,3V = 0.017m / kg(3)p =0.5MPa,x = 0.9 ；例3.12 :禾U用水蒸汽表判斷下列各點(diǎn)的狀態(tài)，并確定其(4) p =1MPa , t =175 C ；(5) p hMPa ,0.2404m3/kg。過熱蒸汽；h=2976.0kJ/kg ； s=6.988kJ/(kg?K)熵的計算式。答案：內(nèi)能 Au =a(E)+(T22 -壬2

16、)；Kh=(a + RE_T|)+q(T2_T2)；熵：s =aln 巴 b T2 -T1 Rln 也T1v1例3.6:體積Vi=o.i4m3的某種理想氣體，從初態(tài)Pi=0.2MPa，溫度ti=25 C,被壓縮到p2=1.6MPa ,V2=0.022m3。 已知?dú)怏w的Cp =1.047kJ/(kg K)，Cv=0.743kJ/(kg K)。求：(1)壓縮過程中氣體的熵變。(2)理想氣體熵變的各計算式對該壓縮過程是否都適用呢？-0.121 kJ/K，適用例 3.7: 0.25kg 的 CO 在閉口系統(tǒng)中由 P1=0.25MPa、t1=120C膨脹到 p2=0.125MPa、t2=25C,做出膨脹

17、功 W=8.0kJ。已知環(huán)境溫度 t0=25 C, CO的氣體常數(shù) R=0.297kJ/(kg K),定容比熱容 Cv=0.747kJ/(kg K) ,試計 算過程熱量，并判斷該過程是否可逆。-9.74kJ，不可逆例3.8:空氣是氧和氮的混合物，其組成近似為1kmol氧對應(yīng)于3.1894kmol氮，求空氣的摩爾質(zhì)量，氣體常數(shù)及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 M=28.95kg/kmol ; R=0.287kJ/(kg/K) ; x°2=0.2638, xn2=0.7362例3.9 :煙囪每秒排出絕對壓力為0.11MPa、溫度為300C的煙氣30m3，由煙氣分析儀測得煙氣體積分?jǐn)?shù)為Vco2 -0-104

18、, Vo2 =0.052 , Vh2o = 0.099 , Vn = 0.745。試求每秒排出煙氣的質(zhì)量以及各組成氣體的質(zhì)量。m=38.19kg/s ; mco2=6.051kg/s , mo2=2.2kg/s , mH2o=2.356kg/s , mN2=27.583kg/s例3.10(課本例3-4):某絕熱剛性容器，內(nèi)由隔板分開，A室內(nèi)盛有氮?dú)?，壓力PA1 =0.5MPa，體積VA=0.4m3, 溫度tA=15 C； B內(nèi)盛有二氧化碳?xì)怏w，壓力pB1=0.4MPa，體積VB=0.3m3,溫度tB=60C?，F(xiàn)將隔板抽掉，兩種氣體均勻混合并處于平衡狀態(tài)。按理想氣體處理，且按比定值熱容計算，Cv

19、A=0.741kJ/(kg K)；CvB=0.653kJ/(kg K) ； RA=0.297kJ/(kg K) , RB=0189kJ/(kg K)-，求:(1 )氮?dú)夂投趸細(xì)怏w的質(zhì)量;(2)混合后氣體的壓力和溫度；(3)混合后氮?dú)夂投趸細(xì)怏w的分壓力；(4)混合過程中熵的變化。(1) 2.34kg , 1.91kg; (2) 307K , 463kPa; (3) 305 kPa, 158 kPa; (4) 0.704 kJ/K例3.11:管路中輸送9.5MPa、55C的乙烷，若乙烷在定壓下溫度升高到110C，為保證原來輸送的質(zhì)量流量，試用壓縮因子圖計算乙烷氣的流速應(yīng)提高多少？2.09倍

20、h、s、x 值。過熱蒸汽；h=3024.2kJ/kg ; s=6.8022kJ/(kg?K)濕蒸汽；x=0.8166 ； h=2491.3kJ/kg ； s=5.2427kJ/(kg ?K) h=2536.8kJ/kg ； s=6.3233kJ/(kg ?K)未飽和水；h=741.2kJ/kg ； s=2.0904kJ/(kg ?K)例3.13:某鍋爐每小時生產(chǎn) 10000kg的蒸汽，蒸汽的表壓力 Pg=2.4MPa，溫度t1=350 C。設(shè)鍋爐給水的溫 度為t2=40 C,鍋爐效率n b=0.78。煤的發(fā)熱量(熱值)為 qP=2.97 X 10=J/kg。求每小時鍋爐的煤耗量是多 少？汽鍋內(nèi)

21、水的加熱和汽化、以及蒸汽的過熱都在定壓下進(jìn)行。1278kg/h例3.14:壓力為100kPa,溫度為30C，相對濕度為60%的濕空氣經(jīng)絕熱節(jié)流至 50kPa。試求節(jié)流后空氣的 相對濕度(濕空氣按理想氣體處理)。30%(1) 試求其 td、d、ma、mst； 28.66C, 25.48g/kg(干空氣),108.68kg, 2.769kg(2) 將空氣定壓冷卻至t2=5C,試確定被冷凝的水蒸汽量 mst。2.174kg例3.16:房間的容積為 50m3，室內(nèi)空氣溫度為 30 C，相對濕度為 60%，大氣壓力Pb=0.1013MPa。求濕空 氣的露點(diǎn)溫度td，含濕量d，干空氣的質(zhì)量 ma，水蒸汽的

22、質(zhì)量 mst及濕空氣的焓值 H。若濕空氣定壓冷卻到 10C，求冷凝水量 mst和放熱量 Q。21.1 C, 16.03g/kg(干空氣),56.78kg , 0.477kg , 2372.8kJ例4.1 : 一容積為0.15m3的儲氣罐，內(nèi)裝氧氣，其初態(tài)壓力 P1=0.55MPa、溫度 238 C。若對氧氣加熱, 其溫度、壓力都升高。儲氣罐上裝有壓力控制閥，當(dāng)壓力超過0.7MPa時，閥門便自動打開，放走部分氧氣，即儲氣罐中維持的最大壓力為 0.7MPa。問：當(dāng)儲氣罐中氧氣溫度為 285 C時，對罐內(nèi)氧氣共加入多少熱量？(設(shè)氧氣的比熱容為定值:57c=R，CpR)182.46kJ例4.6:封閉絕

23、熱的汽缸活塞裝置內(nèi)有1kg壓力為0.2MPa的飽和水，缸內(nèi)維持壓力不變。例4.6:封閉絕熱的汽缸活塞裝置內(nèi)有1kg壓力為0.2MPa的飽和水，缸內(nèi)維持壓力不變。例4.2 :空氣在膨脹透平中由P1=0.6MPa、=900K絕熱膨脹到p2=0.1MPa，工質(zhì)的質(zhì)量流量為qm=5kg/s。設(shè)比熱容為定值，k=1.4, R=0.287kJ/(kg K)。試求：(1) 膨脹終了時，空氣的溫度及膨脹透平的功率；1811.1kW(2) 過程中內(nèi)能和焓的變化量；-1297.7kW , -1811.1kW將單位質(zhì)量的透平輸出功表示在p-v若透平的效率為n=0.9，則終態(tài)溫度和膨脹透平的功率又為多少？ 575.5

24、K , 1630kW(3)(4)圖、T-s圖上;Pt例4.3 :如圖所示，兩端封閉而且具有絕熱壁的 氣缸，被可移動的、無摩擦的、絕熱的活塞分 為體積相同的A、B兩部分，其中各裝有同種理 想氣體1kg。開始時活塞兩邊的壓力、溫度都相同，分別為0.2MPa, 20C，現(xiàn)通過A腔氣體內(nèi) 的一個加熱線圈，對 A腔氣體緩慢加熱，則活塞向右緩慢移動，直至PA2 = pB2=0.4MPa 時，試求： A, B腔內(nèi)氣體的終態(tài)容積各是多少？ A, B腔內(nèi)氣體的終態(tài)溫度各是多少？ 過程中供給A腔氣體的熱量是多少？/定壓線330.591m , 0.259m 815.2K , 357.5K 422.4kJ例4.6:封

25、閉絕熱的汽缸活塞裝置內(nèi)有1kg壓力為0.2MPa的飽和水，缸內(nèi)維持壓力不變。 A, B腔內(nèi)氣體的熵變各是多少？0.8325kJ/(kgK) , 0 在p-V圖、T-s圖上，表示出A , B腔氣體經(jīng)過的過程。例4.6:封閉絕熱的汽缸活塞裝置內(nèi)有1kg壓力為0.2MPa的飽和水，缸內(nèi)維持壓力不變。例4.4 :空氣以 qm=0.012kg/s的流速穩(wěn)定流過壓縮機(jī)，入口參數(shù)p1=0.102MPa、T1=305K，出口壓力P2=0.51MPa,然后進(jìn)入儲氣罐。 求1kg空氣的焓變 h和熵變 s,以及壓縮機(jī)的技術(shù)功率 Pt和每小時散熱 量qQ。(1)空氣按定溫壓縮;0, 0.462kJ/(kgK) , -

26、1.69kW , -6084kJ/h2)空氣按 n=1.28 的多變過程壓縮， 比熱容取定值。129.2kJ/kg , -0.1086kJ/(kgK) , -2.03kW , -1708.6kQ/h例4.5 :水蒸氣從P1=1MPa , t1=300C的初態(tài)可逆絕熱膨脹到p2=0.1MPa，求1kg水蒸氣所作的膨脹功和技術(shù)功。371.63kJ/kg, 467kJ/kg例4.6:封閉絕熱的汽缸活塞裝置內(nèi)有1kg壓力為0.2MPa的飽和水，缸內(nèi)維持壓力不變。(1)若裝設(shè)一葉輪攪拌器攪動水，直至汽缸內(nèi)80%的水蒸發(fā)為止，求帶動此攪拌器需消耗多少功？-1761.28kJ(2)若除去絕熱層，用450K的

27、恒溫?zé)嵩磥砑訜岣變?nèi)的水，使80%的水蒸發(fā)，這時加熱量又是多少?1761.28kJ例4.7 :在一臺蒸汽鍋爐中，煙氣定壓放熱，溫度從 1500C降低到250 C。所放出的熱量用以生產(chǎn)水蒸汽。 壓力為10MPa、溫度為30 C的鍋爐給水被加熱汽化、過熱成壓力為10MPa、溫度為450 C的過熱蒸氣。取煙氣的比熱容為定值，Cp=l.079kJ/(kg K) 試求：(1)產(chǎn)生1kg過熱蒸汽需要多少 kg的煙氣？( 2)生產(chǎn) 1kg過熱蒸汽時，煙氣的熵變以及過熱蒸汽的熵變。(3)將煙氣和水蒸汽作為孤立系統(tǒng)，求生產(chǎn) 1kg過熱蒸汽時孤立系統(tǒng)的總熵變。2.3kg , -3.0298kJ/K , 5.9931

28、 kJ/K , 2.9633 kJ/K例4.8 :將p1 = 0.1MPa, t1= 5 C, © = 60 %的濕空氣在加熱器內(nèi)加熱，在t2=20 C下離開。試確定在此定壓過程中對空氣供的熱量及離開加熱器時的濕空氣相對濕度。15.15kJ/kg(a), 22.4%例4.9:烘干用空氣的初態(tài)參數(shù)是t1 = 25C,也=60%, P1=0.1MPa。在加熱器內(nèi)被加熱到50 C之后再送入烘箱。從烘箱出來時的溫度是40 C。求：(1)每蒸發(fā)1kg水分需供入多少空氣；(2)加熱器中應(yīng)加入多少熱量。(課本 84 頁例 4 4) 252.5kg(a), 6464kJ例4.10: P1= 0.1M

29、Pa , t1= 32C,也=60%的濕空氣，以qm=1.5kg/s的質(zhì)量流量進(jìn)入到冷卻設(shè)備的蒸發(fā)盤 管被冷卻去濕，最后以t2= 15C的飽和濕空氣下離開。求每秒的凝結(jié)水量qm,w以及放熱量Q。0.01146kg/s, -54.78kJ/s例4.11 :某壓氣機(jī)吸氣(濕空氣)壓力為P1=0.1MPa，溫度為 25C，相對濕度 © =62%若把它壓縮至P2=0.4MPa，然后冷卻為35C，問是否會出現(xiàn)凝析？(課本 108頁例4 5) pst2=7.852kPa> p s2=5.622kPa, 會出現(xiàn)凝析例4.12:要將P1=0.1MPa , t1=17C的空氣壓縮到 p2=1.6

30、MPa。設(shè)壓縮過程的多變指數(shù)n=1.25，余隙容積與工作體積之比為5%。試用計算證實(shí)采用雙級壓縮比單級壓縮更好。采用單級壓縮時，壓縮功W/二0. 74* pVe，終溫T2=505K，容積效率：v =59%n1n采用雙級壓縮時，壓縮功 W =-0. 63-9 PVe，各級排汽溫度T3 =T2二T尸383K，每一級容n1積效率：v =89.8%可以看出，采用雙級壓縮比單級的功耗要小，排汽溫度更低，容積效率更高，效果更好。例4.13 :空氣由初態(tài)壓力 98.07kPa,溫度20C，經(jīng)三級壓氣機(jī)壓縮后，壓力提高到12.26MPa。若空氣進(jìn)入各級氣缸時的溫度相同，且各級壓縮指數(shù)均為1.25。試求生產(chǎn)質(zhì)量

31、為1kg的壓縮空氣所消耗的最小功，并求各級氣缸的排氣溫度；又若單級壓氣機(jī)一次壓縮到12.26MPa ,壓縮指數(shù)也是1.25,則所耗的功和排氣溫度各為多少？ -479kJ, 404K; -684kJ, 769.6K例4.14:試分析多變指數(shù)在 1<n<k范圍內(nèi)的膨脹過程的性質(zhì)。過程線1 2在過起點(diǎn)的絕熱線的右方和定容線的右方，這表明是吸熱膨脹過程(即q>0、w>0 )。而且過程線在定溫線的下方，表明氣體的溫度降低，即 u <0、 h <0，這說明膨脹時氣體所作的功大于加入的熱量，所以氣體的熱力學(xué)能減少、溫度下降。例4.15:試確定下列多變過程的多變指數(shù)n,將過

32、程繪于同一 p-v圖和T-s圖上，并判定過程特性：吸熱還是放熱？輸出功還是耗功？內(nèi)能增大還是減小？設(shè)工質(zhì)為空氣，比熱容Cv = 0.717kJ/(kgK),絕熱指數(shù)k=1.4。n 1=1.325 , n2=0.92由于P2> p1, V2< v1，且1<n<k，可在p-v圖上得出過程線 1 2(1)以及相應(yīng)在T-s圖上的過程線1 2(1)。 該過程為放熱、耗功、升溫、升壓、內(nèi)能增大過程根據(jù)q>0, 0<n<1 ,在T-s圖上得出過程線1 2(2)以及相應(yīng)在p-v圖上的過程線1 2(2)。該過程為吸 熱、膨脹做功、升溫、內(nèi)能增大過程。例4.16:某氣體循

33、環(huán)由下列可逆過程組成：1-2為絕熱壓縮過程，初溫度為T1，壓縮比e =(V/V2)=8 ; 2-3為定壓加熱過程，V3=2V2 ； 3-4為定溫膨脹過程，V4=V1； 4-1為定容放熱過程。若設(shè)氣體k=1.4，試：(1) 繪出該循環(huán)的p-v圖及T-s圖；(2) 計算相同溫限的卡諾循環(huán)熱效率；78.3%例4.17:氧氣。2由t1=40C, p1=0.1MPa被壓縮到p2=0.4MPa，試計算壓縮1kg氧氣消耗的技術(shù)功：(1)按定溫壓縮；(2)按絕熱壓縮，設(shè)為定值比熱容；(3)將上述兩過程表示在p-v圖和T-s圖上，試比較兩種情況下技術(shù)功的大小。(1) -112.8 kJ/kg ； (2) -13

34、8.3 kJ/kg例4.18:如圖所示，1mol理想氣體，從狀態(tài)1經(jīng)定壓過程達(dá)到狀態(tài) 徑為經(jīng)直線1-3直接達(dá)到3。已知pl O.IMPa,300K, v2=3vi , 試證明：()Q2 Q23 =Q3 ； ( 2)厶S2 厶S23 = S13證明：(1)由熱力學(xué)第一定律Q12 = U12 W12 =U 2 -U1 w2 q23=u3u2 w2上兩式相加得：q12 q23 二 U 25 w2 u 3U 2 她3 二 u 35 w2 W232,再經(jīng)定容過程達(dá)到狀態(tài)3。另一途而 q13=u3u1w1P-V圖為示功圖，過程線與 所以 W 13>W 12+W 23，則V軸所圍的面積為功量。顯然W1

35、3>W12，W23=0Q12Q23 = Q1(2) 1-2 為定壓過程，p2= P1 = O.1MPa，過程方程2 = 2，得 T = T1 -2 = 3T| = 900 K , v1T1Vi52 二 mcP ln 2 二 mcP In 32-3為定容過程,3= 2= 3V1, P3=2p2=2p1 ,過程方程 盤=，得p22T3T2 =2T2 =1800KP2 :S23 = mcV In=mcv In 2則=0 2 lS23 =mpcl n 3 mcl n 2 二 mP c I n 3V c I n 2/ 而 AS!3=mcVl nR+ql n 空=m(cVl n2+cPl n3)&l

36、t;P1V1 )所以0 2 *S23 二 S 1例5.1:現(xiàn)有一空氣壓縮機(jī)進(jìn)口壓力P1 =142.8kPa ,未經(jīng)冷卻的氣體溫度 h = 200 C，流速G二60m/s ；排氣壓力p2 =428.4 kPa，溫度t? =260 C，流速c210m/s ；周圍環(huán)境溫度 20°C。試求每kg空氣 在機(jī)內(nèi)作穩(wěn)定流動時火用變化值等多少？(按理想氣體考慮，空氣定壓比熱容Cp =1.01kJ /(kg K),R=0.287kJ/(kg K) -137.89 kJ/kg一廠 L一F、Q例5.2 : 一剛性絕熱容器用剛性透熱壁分成 A、B兩部分且各儲有1kg 空氣，壓力和溫度分別為 100kPa、6

37、00kPa和300K、700K，如圖所 示。通過傳熱，兩側(cè)溫度最后相等。設(shè)大氣溫度T°= 300K，試求該過程的有效能損失(內(nèi)能火用損失、物理火用損失) 。已知：Cv=0.717kJ/(kg K) ； Cp=1.004kJ/(kg K) 37.5kJ例5.3:經(jīng)過一段管路后， 壓縮空氣的壓力和溫度由0.9MPa、50C降至0.8MPa、45C,環(huán)境溫度T°=293K ,壓力P0=0.1MPa。求火用效率和火用損失。已知空氣Cp=1.012kJ/(kg K) ； R=0.287kJ/(kg K)-94.45%, 10.34kJ/kg1924kJ298K 和390K，比熱容31

38、0K例5.4 :剛性容器A容積V=3m3，內(nèi)有CO?，壓力P2=0.6MPa，溫度t2=27 C，通過 閥門與管道連接，如圖。管道中CO2作穩(wěn)定流動，P1=2MPa , t1=27 C。若將閥門開啟，管道則向A充氣，直至A中壓力達(dá)到P3=1.8MPa，然后將閥門關(guān)閉，這時t3=57C。 經(jīng)足夠時間，容器中 CO2的溫度又降至t4=27C，與大氣溫度to相等。試求整個過 程有效能損失。大氣壓力Po=0.1MPaI例5.5:現(xiàn)有一換熱器，熱流體進(jìn)出口溫度分別為450K和310K，流量MH=2.5kg/min ,比熱容 CpH=4.40kJ/(kg - K);冷流體進(jìn)出口溫度分別為Cpc=4.70kJ/(kg K);環(huán)境溫度 To=298K。試確 定冷、熱流體的火用變化值、火用損耗以及火用效率等多少？(換熱時按定壓過程分析) 熱流體