工程熱力學1期末試題答案(編輯修改稿)
2025-02-06 02:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 析循環(huán)熱效率提高還是下降 。 （ 10+5+5 分） 解 （ 1）各點的溫度和壓力 g1113328 7 J / ( kg K) ( 35 27 3. 15 ) K 0. 88 4 4 m / kg10 0 10 P aRTvp?? ? ???? 3 312 0 . 8 8 4 4 m /k g 0 . 0 8 8 4 4 m /k g10vv ?? ? ? 1 . 412 1 120 . 1 M P a 1 0 2 . 5 1 2 M P avp p pv ? ??? ? ? ? ??????? 63222 g2 . 5 1 2 1 0 P a 0 . 0 8 8 4 4 m / k g 7 7 4 . 0 5 K2 8 7 J /( k g K )pvT R ??? ? ?? 332 0. 08 8 44 m /kgvv?? 113 2 26 5 0 k J /k g7 7 4 . 0 5 K 1 6 7 9 . 5 2 K/ 1 . 0 0 5 k J /( k g K ) /1 . 4VpqqT T Tcc ?? ? ? ? ? ?? g33 332 8 7 J /( k g K ) 1 6 7 9 . 5 2 K 5 . 4 5 0 M P a0 . 0 8 8 4 4 m /k gRTp v ??? ? ? 41vv? 1 . 43 24 3 3 341115 . 4 5 M P a 0 . 2 1 7 M P a10v vp p p pvv?? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 63444 g0 . 2 1 7 1 0 P a 0 . 8 8 4 4 m /k g 6 6 8 . 6 0 K2 8 7 J /( k g K )pvT R ??? ? ?? 循環(huán) 熱效率 2 4 1t1 3 26 6 8 . 6 0 K 3 0 8 . 1 5 K1 1 1 0 . 6 0 21 6 7 9 . 5 2 K 7 7 4 . 0 5 Kq T Tq T T? ??? ? ? ? ? ? ? 或 t 1 1 .4 1111 1 0 .6 0 210?? ? ??? ? ? ? ? （ 2） 據(jù)熵的特性 —— 狀態(tài)參數(shù)，循環(huán)后恢復原值 Δ s = 0。 （ 3） 循環(huán) Ts 圖 如右 ， 由于循環(huán)吸熱量不變，放熱量減少，故循環(huán)熱效率提高 。 8 空氣在軸流壓縮機中被絕熱壓縮，壓力比為 ，初終態(tài)溫度分別為 30℃ 和 227℃ 。若空氣作理想氣體，比熱 容取定值 , 氣體常數(shù)gR=287J/(kg K)? ； pc=1005J/(kg K)? 。試計算 （ 1） 壓氣機的絕熱效率 ；（ 2） 壓縮過程的熵變和作功能力損失 （ t0 = 20℃ ）（ 10+5 分 ） 。 解 ：（ 1）據(jù)題意， 1 ( 27 3 30 ) K 30 3 KT ? ? ?、 239。 ( 273 227 ) K 500 KT ? ? ?、 ?? ? ?( 1 ) ( 1 ) ( 1 . 4 1 ) 1 . 422 1 1 2 39。1 3 0 3 K 4 . 2 4 5 6 . 7 K s pT T T Tp?? ???? ? ???? ? ? ? ????? 2 , 1Cs2 39。 14 5 6 . 7 K 3 0 3 K 0 . 7 8 05 0 0 K 3 0 3 KsTTTT? ? ?? ? ??? （ 2）考慮到熵是狀態(tài)參數(shù)，而過程 12s熵變?yōu)榱慵?2s2’ 在同一條等壓線上，故 239。1 2 39。 1 2 2 2 39。25 0 0 Kl n 1 . 0 0 5 k J /( k g K ) l n 0 . 0 9 1 k J /( k g K )4 5 6 . 7 Kss spTs s s c T? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 因過程絕熱， f 0s? 所以由熵方程得 g 1 2 39。 f 1 2 39。 0 .0 9 1 k J/( k g K )s s s s? ? ? ? ? ? ? 0g ( 2 7 3 2 0 ) K 0 .0 9 1 k J/( k g K ) 2 6 .6 6 k J/k gI T s? ? ? ? ? ? 利用水 蒸氣 取暖，進入 散熱 器的 濕飽和 水 蒸氣 溫度為 100℃ ， ? ， 流出時 為 飽和水 ， 散熱器內(nèi)近似壓力不變。 若為維持室內(nèi)溫度恒定 為 20℃ 需供熱 72022kJ/h。求 ： （ 1）水 蒸氣的 流量 (kg/s )；（ 2） 以散熱器為系統(tǒng)，求 過程的 熵變、 熵流、熵產(chǎn)及 損失 ， 環(huán)境大氣溫度為 0℃ （ 7+8分） 。 飽和水和飽和水蒸氣表摘錄 ??Ct ??MPap ??3m/kgv? ??3m/kgv?? ??kJ/kgh? ??kJ/kgh?? ??kJ/kg? ??kJ/(kgK)s ?? ? ?kJ/(kgK)s ??? 0 5 15 25 35 70 100 110 9 ??MPap ??Ct ??3m/kgv? ? ?3m/kgv?? ??kJ/kgh? ? ?kJ/kgh?? ??kJ/kg? ? ?kJ/(kgK)s ?? ? ?kJ/(kgK)s ??? 解： （ 1） 11 39。 ( 39。) 419 .06 kJ/kg ( 267 419 .06) kJ/kg 233 kJ/kgh h x h h? ? ? ? ? ? ? ? 2 39。 419 .06 kJ/ kghh?? 127 2 0 0 0 k J /h 3 7 . 5 k g /h 0 . 0 1 0 4 k g /s( 2 3 3 7 . 2 4 1 9 . 0 6 ) k J /k gQm qq hh? ? ? ??? （ 2） 2 39。 9 kJ/ ( kg K )ss? ? ? 11 39。
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