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正文內(nèi)容

工程熱力學(xué)課后作業(yè)答案第五版(全)(編輯修改稿)

2025-06-27 12:16 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 kJ7-10將1kgp1=,t1=200℃的蒸汽在定壓條件下加熱到t2=300℃,求此定壓加熱過(guò)程加入的熱量和內(nèi)能的變化量。若將此蒸汽再送入某容器中絕熱膨脹至p3=,求此膨脹過(guò)程所作的功量。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(guò)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(guò)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。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(guò)熱蒸汽10t。已知給水的溫度25℃;從鍋筒引出的濕蒸汽的干度x=;濕蒸汽在過(guò)熱蒸汽中再加熱至300℃;煤的發(fā)熱值為29400kJ/kg。試求(1)若鍋爐的耗煤量B=1430kg/h,求鍋爐效率;(2)濕蒸汽在過(guò)熱器中所吸收的熱量及內(nèi)能的變化量。解:(1)p1=,t1=300℃的過(guò)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(guò)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℃。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%。(1)求每小時(shí)通過(guò)的煙氣量;(2)試將鍋爐中煙氣的放熱過(guò)程與蒸汽的吸熱過(guò)程定性的表示在同一ts圖上。解:ts=100℃的干飽和蒸汽的焓:h= 20℃水的焓:h0=20*= kJ/kg水的吸熱量:q1=200*()=518520kJ/h煙氣的放熱量:q=864200 kJ/h煙氣量:=2139kg/h=V=4128 m3/h714濕蒸汽進(jìn)入干度計(jì)前的壓力p1=,經(jīng)節(jié)流后的壓力p2=,溫度t2=130℃。試用焓熵圖確定濕蒸汽的干度。解:節(jié)流前后焓不變查hs圖得:x=81 溫度20℃,相對(duì)濕度70%。求該濕空氣的含濕量、水蒸氣分壓力、露點(diǎn)、水蒸氣密度、干空氣質(zhì)量、濕空氣氣體常數(shù)。如該濕空氣在壓力不變的情況下,被冷卻為10℃的飽和空氣,求析出的水量。解:(1)水蒸氣分壓力:根據(jù)20℃,查水蒸氣表得對(duì)應(yīng)的飽和壓力為 MPa MPa含濕量:=露點(diǎn):查水蒸氣表, MPa時(shí),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(duì)濕度50%的濕空氣10000kg 。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:水蒸氣分壓力:根據(jù)25℃,=露點(diǎn):查水蒸氣表,飽和溫度即露點(diǎn) ℃25℃,=絕對(duì)濕度:=含濕量:=濕空氣密度:=干空氣密度:濕空氣容積:8600 m383查表題8-4 壓力B為101325Pa的濕空氣,在溫度1=5℃,相對(duì)濕度1=60%的狀態(tài)下進(jìn)入加熱器,在2=20℃離開(kāi)加熱器。進(jìn)入加熱器的濕空氣容積為=10000 m3。求加熱量及離開(kāi)加熱器時(shí)濕空氣的相對(duì)濕度。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(guò)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%。如兩股氣流的壓力均為1013102Pa,試分別用圖解法及計(jì)算法求混合后的焓、含濕量、溫度、相對(duì)濕度。解:圖解法略。計(jì)算法:查飽和空氣狀態(tài)參數(shù)1=20℃,=,h1= (a) 2=35℃,=,h2= kJ/kg(a)(a)(a) kg kg焓:= kJ/kg(a)= g/kg(a)查圖得:℃ =73%86已知濕空氣的60kJ/kg(a) ,t=25℃,試用B=,確定該濕空氣的露點(diǎn)、濕球溫度、相對(duì)濕度、水蒸氣分壓力。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%。問(wèn)空氣的總質(zhì)量及焓kg值各為多少?設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽锽=。解:空氣21℃對(duì)應(yīng)的飽和壓力:水蒸氣的分壓力:= kPa溫度21℃和相對(duì)濕度分別為70%的空氣焓:(a)干空氣的質(zhì)量:空氣的含濕量: (a)空氣的總質(zhì)量:= kg空氣的焓值: = kJ88將溫度1=15℃,1=60%的空氣200m3加熱到2=35℃,然后送入到干燥器??諝庠诟稍锲骺偱c外界絕熱的情況下吸收物料總的水份,離開(kāi)干燥器的相對(duì)濕度增至3=90%。設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫=。試求(1)空氣在加熱器中的吸熱量;(2)空氣在干燥器中吸收的水份。解:查表1=15℃,= kPa2=35℃,=計(jì)算狀態(tài)參數(shù):1=15℃,1=60%時(shí)= kPa(a)(a)在加熱器中是等濕過(guò)程:(a) kJ/kg(a)查圖得濕空氣相對(duì)濕度:2=18%干空氣的質(zhì)量:加熱量:干燥器中是絕熱過(guò)程h3=h2= kJ/kg(a)由3=90%查表得=(a)吸收的水份:=89某空調(diào)系統(tǒng)每小時(shí)需要c=21℃,c=60%的濕空氣12000m3。已知新空氣的溫度1=5℃,1=80%,循環(huán)空氣的溫度2=25℃,2=70%。新空氣與循環(huán)空氣混合后送入空調(diào)系統(tǒng)。試求(1)需預(yù)先將新空氣加熱到多少度?(2)新空氣與循環(huán)空氣的流量各為多少(kg/h)?解:已知:1=5℃,1=80%, 2=25℃,2=70%查hd圖可得:h1= kJ/kg(a)d1=(a) , h2= kJ/kg(a)d2= g/kg(a)求c=21℃,c=60%的水蒸氣分壓力hc= kJ/kg(a),dc=(a),=,=,求干空氣質(zhì)量:14195kg/h根據(jù)混合空氣的焓和含濕量計(jì)算公式可得:6839 kg/h 7356 kg/hh= kJ/kg(a)根據(jù)d=d1= g/kg(a)查圖得t=17℃810為滿足某車間對(duì)空氣溫度及相對(duì)濕度的要求,需將1=10℃,1=30%的空氣加熱加濕后再送入車間,設(shè)加熱后空氣的溫度2=21℃,處理空氣的熱濕比=3500。試求空氣終了時(shí)的狀態(tài)參數(shù)dh2。解:由1=10℃,1=30%,=3500查圖得:h2=56 kJ/kg(a),d2=(a),2=85%811某空調(diào)系統(tǒng)每小時(shí)需要2=21℃,2=60%的濕空氣若干(其中干空氣質(zhì)量4500 kg/h)?,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。(1)求在處理過(guò)程中所除去的水分及放熱量;(2)如將35℃的純干空氣4500 kg冷卻到21℃,應(yīng)放出多少熱量。設(shè)大氣壓力B=101325Pa。解:(1)查hd圖2=21℃,2=60%1=35℃,1=70%得h1= kJ/kg(a) d1= g/kg(a)h2= kJ/kg(a) d2= g/kg(a)處理過(guò)程除去的水分= kg/h放熱量:= kJ/h(2)將35℃的純干空氣4500 kg冷卻到21℃,放出熱量=63630kJ8-12已知濕空氣的溫度=18℃,露點(diǎn)d=8℃,試求相對(duì)濕度、絕對(duì)濕度及含濕量。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。解:(1)查圖得: 52%==(a)(2) 相對(duì)濕度2=14% =絕對(duì)濕度=(3) 冷卻至飽和狀態(tài)3=100%飽和溫度為8℃ =絕對(duì)濕度=813冷卻塔中水的溫度由38℃被冷卻至23℃,水流量100103kg/h。從塔底進(jìn)入的濕空氣參數(shù)為溫度15℃,相對(duì)濕度50%,塔頂排出的是溫度為30℃的飽和空氣。求需要送入冷卻塔的濕空氣質(zhì)量流量和蒸發(fā)的水量。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
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