【正文】 表得對應(yīng)的飽和壓力為 MPa MPa含濕量：＝露點(diǎn)：查水蒸氣表， MPa時，飽和溫度即露點(diǎn)℃水蒸氣密度：干空氣質(zhì)量：㎏㎏濕空氣氣體常數(shù)：查在10℃， kPa含濕量：＝析出水量：＝82 溫度25℃，相對濕度50％的濕空氣10000kg 。試用焓熵圖確定濕蒸汽的干度。解：（1）p1=，t1=300℃的過熱蒸汽的參數(shù)：h1=3040kJ/kg v1＝取水為定值比熱，其的焓值：h0＝25＝104 kJ/kg單位蒸汽吸熱量：q=h1h0=2936 kJ/kg總吸熱量： MkJ/h鍋爐效率：％（2）濕蒸汽的參數(shù)v2＝ m3/kgh2＝2708kJ/kg定壓過程吸收的熱量q=m(h1hx)= 內(nèi)能的變化:=713有一廢熱鍋爐，進(jìn)入該鍋爐的煙氣溫度為ty1=600℃排煙溫度為ty2=200℃。解：查表p1=，t1=200℃h1=2850kJ/kg v1= m3/kg （u1=2639 kJ/kg）查表p2=，t2=300℃h2=3061kJ/kg v2= m3/kg s2= kJ/() （u2=2801 kJ/kg）查表p3=，s=h3=2680kJ/kg v3= m3/kg （u3=2509 kJ/kg）定壓過程加入的熱量和內(nèi)能變化量q=h2h1=211kJ/kg=162 kJ/kg絕熱膨脹過程所作的功量＝292 kJ/kg711汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)為：p1=3MPa，t1=450℃，蒸汽在汽輪機(jī)中絕熱膨脹到p2=5kPa后排入冷凝器。當(dāng)隔板抽去后，經(jīng)過一段時間容器中的壓力穩(wěn)定在p3＝ MPa。解：空氣吸收的熱量：＝619000kJ/hp＝ MPa的飽和參數(shù)：h``＝ h`= kJ/kgp＝ MPa、x＝hx＝xh``+(1x)h`=需要蒸汽 kg /h法二：濕蒸汽中起加熱作用的僅為干飽和蒸汽＝ kg /h、t＝120℃的干飽和蒸汽，在定容下冷卻至80℃。當(dāng)蒸汽的流速c≮25m/s時，管道中的壓力損失可以不計(jì)，求輸汽管的內(nèi)徑最小應(yīng)多大？解：p＝1 MPa、x＝查表飽和參數(shù)v``＝ v`＝ m3/kg蒸汽體積流量： ＝輸汽管的半徑最小為 ＝內(nèi)徑：77某空調(diào)系統(tǒng)采用p＝ MPa、x＝。剛性容器中水的比容：＝ m3/kgv``因此是濕蒸汽。試分別用水蒸氣表和hs圖求出hx，vx，ux，sx。解：查表知道 t=80℃。 中間壓力： =441K 416 有一離心式壓氣機(jī)，每分鐘吸入p1＝，t1=16℃的空氣400 m3，排出時p2＝，t2=75℃。求壓氣機(jī)需要的最小理論功率和最大理論功率。如壓縮150標(biāo)準(zhǔn)m3空氣，試求用水冷卻壓氣機(jī)氣缸所必須帶走的熱量。（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。求1kg空氣所作的功。解：（1）定溫過程 kJ T2=T1=30℃（2）定熵過程 kJQ＝0（3）多變過程＝ kJ kJ4－7 已知空氣的初態(tài)為p1＝，v1=。為此把壓力等于大氣壓力。求每種情況下容器內(nèi)空氣的最終溫度？解:（1）同上題662K=389℃（2）h=cpT0L=kpT=552K=279℃同（2）只是W不同T=473K＝200℃3－13 解：對理想氣體3－14 解：（1）理想氣體狀態(tài)方程＝586K（2）吸熱：＝2500kJ315 解：煙氣放熱等于空氣吸熱 m3的煙氣的熱＝267kJ＝205℃t2=10+205=215℃316 解： 代入得：＝582K＝309℃3－17 解：等容過程＝318 解：定壓過程 T1== T2=內(nèi)能變化：＝焓變化： kJ功量交換： ＝熱量交換： = kJ第四章 理想氣體的熱力過程及氣體壓縮41 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。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，空氣通過它時產(chǎn)生不可逆的摩擦擾動并帶來壓力降，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。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）第三章 熱力學(xué)第一定律3－1 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。（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。第一種解法：首先求終態(tài)時需要充入的空氣質(zhì)量kg壓縮機(jī)每分鐘充入空氣量kg所需時間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℃。壓送前儲氣罐中CO2的質(zhì)量壓送后儲氣罐中CO2的質(zhì)量根據(jù)題意容積體積不變；R＝ （1） （2） （3） （4）壓入的CO2的質(zhì)量 （5）將（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得m=25當(dāng)外界為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時，一鼓風(fēng)機(jī)每小時可送300 m3的空氣，如外界的溫度增高到27℃，而鼓風(fēng)機(jī)每小時的送風(fēng)量仍為300 m3，問鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)量的質(zhì)量改變多少？解：同上題＝26 空氣壓縮機(jī)每分鐘自外界吸入溫度為15℃、 m3， m3的儲氣罐內(nèi)。試求被壓入的CO2的質(zhì)量。解：（1）的氣體常數(shù)＝（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度＝＝（3），℃時的摩爾容積 ＝＝23．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，溫度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程。使用理想氣體狀態(tài)方程。使用理想氣體狀態(tài)方程。試求：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。＝105kJ（1）熱力系：禮堂中的空氣和人。在這個過程中，熱量和功的某些值已知，如表，試確定未知量。將隔板抽出后，空氣迅速膨脹充滿整個容器。充氣開始時，罐內(nèi)空氣參數(shù)為100 kPa，25℃。沒有流出工質(zhì)m2=0dE=dU=(mu)cv2(mu)cv1終態(tài)工質(zhì)為流入的工質(zhì)和原有工質(zhì)和m0= mcv2mcv1mcv2 ucv2 mcv1ucv1=m0h0 (1)h0=cpT0ucv2=cvT2ucv1=cvT1mcv1=mcv2 =代入上式(1)整理得=3－10 供暖用風(fēng)機(jī)連同加熱器，把溫度為℃的冷空氣加熱到溫度為℃，然后送入建筑物的風(fēng)道內(nèi)，風(fēng)機(jī)軸上的輸入功率為1kW，設(shè)整個裝置與外界絕熱。這一過程進(jìn)行很迅速，可認(rèn)為絕熱。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。解：（1）定溫膨脹功7140kJ(2)自由膨脹作功為04－4 質(zhì)量為5kg的氧氣，在30℃溫度下定溫壓縮，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：－因?yàn)槎兀瑑?nèi)能變化為0，所以 內(nèi)能、焓變化均為0熵變：－ kJ/K4－5 為了試驗(yàn)容器的強(qiáng)度。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）求多變指數(shù)＝1千克氣體所作的功146kJ/kg吸收的熱量 = kJ/kg內(nèi)能：＝－ kJ/kg焓： － kJ/kg熵：＝90J/()48 1kg理想氣體由初態(tài)按可逆多變過程從400℃降到100℃，壓力降為，已知該過程的膨脹功為200kJ，吸熱量為40 kJ，設(shè)比熱為定值，求該氣體的和解：kJ＝533J/()=200 kJ解得：n＝R=327 J/()代入解得：＝533+327=860 J/()49將空氣從初態(tài)1，t1=20℃,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（1）3三點(diǎn)的溫度、比容和壓力的值。解： m3/kg MPa369KV2=3V1= m3T3=T2=369KV3=V1= m3 MPa4－12 壓氣機(jī)抽吸大氣中的空氣，并將其定溫壓縮至p2＝5MPa。如壓縮按定溫過程進(jìn)行，問壓氣機(jī)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：－定