【正文】 熱量交換： = kJp7341 1kg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。儲(chǔ)罐的閥門關(guān)閉后放置較長時(shí)間，最后罐內(nèi)溫度回復(fù)到室溫。試計(jì)算：（1）風(fēng)機(jī)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(shí)產(chǎn)生不可逆的摩擦擾動(dòng)并帶來壓力降，以上計(jì)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(jī)入口為0℃℃℃空氣在加熱器中的吸熱量＝(3)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。求充氣終了時(shí)罐內(nèi)空氣的溫度。試求容器內(nèi)最終壓力和溫度。過程熱量Q（kJ）膨脹功W（kJ）1a210x12b1741c2x22解：閉口系統(tǒng)。閉口系統(tǒng)根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程因?yàn)闆]有作功故W=0；對(duì)整個(gè)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。解：（1）密度＝（2）各組成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下分壓力因?yàn)椋和砥渌煞址謮毫Ψ謩e為：（略）3－1 安靜狀態(tài)下的人對(duì)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(gè)系統(tǒng)，假設(shè)對(duì)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。（1）空氣終態(tài)溫度582K（2）空氣的初容積p=3000(πr2)+101000= m3空氣的終態(tài)比容＝ m3/kg或者 m3/kg（3）初態(tài)密度＝4 kg /m32 kg /m329 解：（1）氮?dú)赓|(zhì)量＝（2）熔化溫度＝361K2－14 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。根據(jù)等溫狀態(tài)方程、 m3 m3， m3的空氣需要的時(shí)間2－8 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℃。設(shè)開始時(shí)罐內(nèi)的溫度和壓力與外界相同，？設(shè)充氣過程中氣罐內(nèi)溫度不變。當(dāng)?shù)卮髿鈮築＝ kPa。＝28，求（1）的氣體常數(shù)；（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度；（3），℃時(shí)的摩爾容積。解：熱力系：儲(chǔ)氣罐。解：熱力系：儲(chǔ)氣罐。加熱后其容積增大為原來的兩倍。試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：（1）熱力系：禮堂中的空氣?？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。使用閉口系統(tǒng)能量方程(1)對(duì)1a2和2b1組成一個(gè)閉口循環(huán)，有即10＋（－7）＝x1+（－4）x1=7 kJ(2)對(duì)1c2和2b1也組成一個(gè)閉口循環(huán)x2＋（－7）＝2+（－4）x2=5 kJ(3)對(duì)過程2b1，根據(jù)－3 kJ36 一閉口系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)由四個(gè)過程組成的循環(huán)，試填充表中所缺數(shù)據(jù)。設(shè)膨脹是在絕熱下進(jìn)行的。設(shè)充氣過程是在絕熱條件下進(jìn)行的。加熱器中，p2減小故吸熱減小。問儲(chǔ)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(duì)真空罐充氣時(shí)，是焓變內(nèi)能的過程罐內(nèi)溫度回復(fù)到室溫過程是定容過程＝3－12 壓力為1MPa和溫度為200℃的空氣在一主管道中穩(wěn)定流動(dòng)。解：熱力系是1kg空氣過程特征：多變過程＝因?yàn)閮?nèi)能變化為＝ ＝ ＝＝8103J膨脹功：＝32 103J軸功： 103J焓變：＝8＝ 103J熵變：＝1034－2 有1kg空氣、初始狀態(tài)為，℃，進(jìn)行下列過程：（1）可逆絕熱膨脹到；（2）不可逆絕熱膨脹到，；（3）可逆等溫膨脹到；（4）可逆多變膨脹到，多變指數(shù)；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(duì)位置畫在同一張圖和圖上解：熱力系1kg空氣（1） 膨脹功：＝103J熵變?yōu)?（2）＝103J＝（3）＝103＝103（4）＝103J＝＝－43 具有1kmol空氣的閉口系統(tǒng)，其初始容積為1m3，終態(tài)容積為10 m3，當(dāng)初態(tài)和終態(tài)溫度均100℃時(shí)，試計(jì)算該閉口系統(tǒng)對(duì)外所作的功及熵的變化。溫度為13℃的空氣充入受試驗(yàn)的容器內(nèi)，然后關(guān)閉進(jìn)氣閥并把空氣加熱。經(jīng)過一個(gè)多變過程后終態(tài)變化為p2＝，v2=。解： ＝116 kJ/kg＝＝ kJ/kgw=w1+w2= kJ/kg410 1kg氮?dú)鈴某鯌B(tài)1定壓膨脹到終態(tài)2，然后定熵膨脹到終態(tài)3。解：(1)＝ MPa＝1263Kp1=p2= MPav1== m3/kg=583 K(2) 定壓膨脹364 kJ/kg kJ/kg定熵膨脹505 kJ/kg505 kJ/kg或者：其q=0,= 505 kJ/kg411 1標(biāo)準(zhǔn)m3的空氣從初態(tài)1 p1＝，t1=300℃定熵膨脹到狀態(tài)2，且v2=3v1。設(shè)大氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。若按n＝，需要的理論功率為多少？解：最小功率是定溫過程m=600/3600=1/6 kg/s＝－ KW最大功率是定熵過程－ KW多變過程的功率－ KW4－15 實(shí)驗(yàn)室需要壓力為6MPa的壓縮空氣，應(yīng)采用一級(jí)壓縮還是二級(jí)壓縮？若采用二級(jí)壓縮，最佳中間壓力應(yīng)等于多少？，大氣溫度為20，壓縮過程多變指數(shù)n=，采用中間冷卻器能將壓縮氣體冷卻到初溫。設(shè)過程可逆，試求： (1)此壓氣機(jī)所需功率為多少千瓦？ (2)該壓氣機(jī)每分鐘放出的熱量為多少千焦？ 解：（1） = = 1183KW （2） =4－17 三臺(tái)空氣壓縮機(jī)的余隙容積均為6％，、27℃，但壓縮過程的指數(shù)不同，分別為：n1=，n2=，n3=1。、未飽和、未飽和，未飽和、未飽和。解：查表得：h``＝2777kJ/kg h`= kJ/kgv``＝ v`＝ m3/kgu``= h``－pv``= kJ/kg u`＝h`－pv`= kJ/kgs``= kJ/() s`＝ kJ/()hx＝xh``+(1x)h`= kJ/kgvx＝xv``+(1x)v`= m3/kgux＝xu``+(1x)u`=2400 kJ/kgsx＝xs``+(1x)s`= kJ/()73在V＝60L的容器中裝有濕飽和蒸汽，經(jīng)測(cè)定其溫度t＝210℃，干飽和蒸汽的含量mv=，試求此濕蒸汽的干度、比容及焓值。暖風(fēng)機(jī)空氣的流量為每小時(shí)4000標(biāo)準(zhǔn)m3，空氣通過暖風(fēng)機(jī)（從0℃）被加熱到120℃。求此冷卻過程中蒸汽放出的熱量。求（1）容器的總?cè)莘e及終了時(shí)蒸汽的干度；（2）由蒸汽傳給環(huán)境的熱量。求：（1）可逆絕熱膨脹時(shí)蒸汽的終參數(shù)及汽輪機(jī)所作的功；（2）若蒸汽在汽輪機(jī)中為不可逆絕熱膨脹，()，則汽輪機(jī)作的功將為多少？解：查表p1=3MPa，t1=450℃的參數(shù)h1=3344kJ/kg s1= kJ/()則絕熱膨脹到p2=5kPa，s2= kJ/()時(shí)蒸汽的終參數(shù)t2=℃ h2=2160kJ/kg v2= m3/kg 汽輪機(jī)所作的功1184 kJ/kg（2）不可逆絕熱膨脹后的熵為s3= +＝()p3=5kPa蒸汽的終參數(shù)：h3=2236kJ/kg 汽輪機(jī)所作的功 1108 kJ/kg712有一臺(tái)工業(yè)鍋爐，每小時(shí)能生產(chǎn)壓力p1=，t1=300℃的過熱蒸汽10t。此鍋爐每小時(shí)可產(chǎn)生ts=100℃的干飽和蒸汽200kg，鍋爐進(jìn)水溫度為20℃，鍋爐效率為60％。解：節(jié)流前后焓不變查hs圖得：x=81 溫度20℃，相對(duì)濕度70％。求該濕空氣的露點(diǎn)、絕對(duì)濕度、含濕量、濕空氣密度、干空氣密度、濕空氣容積。解：查飽和空氣狀態(tài)參數(shù)1＝5℃，＝872Pa2＝20℃，＝分別計(jì)算狀態(tài)參數(shù)：1＝5℃， 1＝60％時(shí)＝87260％＝ Pa(a)(a)在加熱器中是等濕過程：(a) kJ/kg(a)查圖得濕空氣相對(duì)濕度：2＝23％干空氣的質(zhì)量：12634kg加熱量：105kJ8－5 有兩股濕空氣進(jìn)行絕熱混合，已知第一股氣流的1＝15m3/min，1＝20℃，1＝30％；第二股氣流的2＝20m3/min，2＝35℃，2＝80％。解：露點(diǎn)19℃℃相對(duì)濕度69％水蒸氣分壓力＝2185Pa87 在容積＝60℃的房間內(nèi)，空氣的溫度和相對(duì)濕度分別為21℃及70％。設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫＝。新空氣與循環(huán)空氣混合后送入空調(diào)系統(tǒng)?，F(xiàn)將室外溫度1＝35℃，1＝70％的空氣經(jīng)處理后達(dá)到上述要求。如將上述濕空氣加熱至40℃，其相對(duì)濕度、絕對(duì)濕度有何變化？如將其冷卻至飽和狀態(tài)，求其相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度。若欲將熱水（38℃）冷卻到進(jìn)口空氣的濕球溫度，其他參數(shù)不變，則送入的濕空氣質(zhì)量流量又為多少？設(shè)大氣壓力B＝101325Pa。解：廠房的余濕：＝查圖得h2= kJ/kg ,h1=35 kJ/kg，d1= g/kg(a)送干空氣量1112 kg/h送風(fēng)量＝103kg/h，溫度為20℃的空氣，分別以100、300、500及1000m/s的速度流動(dòng)，當(dāng)被可逆絕熱滯止后，問滯止溫度及滯止壓力各多少？解：h1==293=296kJ/kgh0=h1+當(dāng)c=100m/s時(shí)：h0=301 kJ/kg，T0＝＝298K，＝ MPa當(dāng)c=300m/s時(shí)：h0=341 kJ/kg，T0＝，p0=