【文章內(nèi)容簡介】 ：陰雨天相對濕度高，水蒸氣分壓力大。10. 若兩種濕空氣的總壓力和相對濕度相同，問：溫度高的濕空氣含濕量大還是溫度低的濕空氣含濕量大？為什么？答：由，在相同相對濕度的情況下，溫度高，Ps大，所以，溫度高含濕量大。11. 早晨有霧，為什么往往是好天氣？答：早晨有霧，說明濕空氣中含有許多小水滴，濕空氣為飽和濕空氣，當(dāng)溫度逐漸上升后，小水滴逐漸汽化，所以往往是好天氣。習(xí) 題52 解：用水蒸氣表：，所以為濕飽和蒸汽。 查hs圖得到：5－3 解：查表得： 所以： 當(dāng)時(shí)，比容仍然為所以為濕飽和蒸汽。 傳出的熱量為： 54 解：查表得： 所以： 時(shí)， 所以為濕飽和蒸汽。 傳出的熱量為： 55 解：查表得到：時(shí)1 MPa2 Mpa MPa(kJ/kg)(kJ/)理想的絕熱過程，熵不變，所以有：,查表得到P2時(shí)的參數(shù)：,所以干度為：所以出口乏氣的焓為：根據(jù)穩(wěn)定流動的過程方程，可得：5－6 解：查表并插值得到：, 吸熱量為： 需要媒量為：5－7 解：查表得到： 當(dāng)飽和壓力為時(shí)， 所以： 查表得到：當(dāng)時(shí) 過熱蒸汽在汽輪機(jī)中的理想絕熱膨脹過程，熵不變，所以有： 查圖得到：當(dāng)，時(shí)， 所以：5—8 解：查表得到： 當(dāng)飽和壓力為時(shí)， 所以： 加熱后為的干飽和蒸汽 吸熱過程為定容過程，所以吸熱量為 所需時(shí)間為59解：MPa、℃的蒸汽處于過熱狀態(tài)，k＝： 所以 查圖表并插值得到：理想絕熱過程熵不變，所以有：查表可得： 所以出口速度為：510 解： 查表得到：時(shí)， 所以：511 解：由查表得到： 加熱過程比濕度不變，沿定d線到，在干燥器中經(jīng)歷的是絕熱加濕過程，其焓值近似不變，沿定h線到， 所以干空氣的流量為 濕空氣的流量為 所消耗的熱量為：512 解：由查表得到： 沿定d線到在沿定到得到 析出水量為： 沿定d線到得到 加熱量為：513 解：查表知對應(yīng)的飽和壓力為 對應(yīng)的飽和壓力為 所以514 解：由查表得到： 加入的水蒸氣的量為： 由及得到：515 解：查表知對應(yīng)的飽和壓力為 對應(yīng)的飽和壓力為 所以相對濕度為： 加熱到40oC,絕對濕度不變，查表得到：516 解: 由查表得到: , 所以： 當(dāng)冷卻到300C時(shí),比容仍為,此時(shí)為濕蒸汽: 查表得: 總傳熱量為 環(huán)境的熵變?yōu)? 蒸汽熵變?yōu)? 金屬球的熵變?yōu)? 總熵變?yōu)?第五章思考題12. 熱水泵必須安裝在熱水容器下面距容器有一定高度的地方，而不能安裝在熱水容器上面，為什么？答：保證其壓力。13. 鍋爐產(chǎn)生的水蒸氣在定溫過程中是否滿足的關(guān)系？為什么？答：不對，因?yàn)樗魵獠荒芸醋魇抢硐霘怏w，其內(nèi)能不僅是溫度的函數(shù)，還是壓力的函數(shù)，故此定溫過程內(nèi)能是改變的，不等于0。14. 有無0℃或低于0℃的蒸汽存在？有無低于0℃的水存在？為什么？答：有0℃或低于0℃的蒸汽存在，只要壓力足夠低就可能，但是沒有低于0℃的水存在，℃，低于三相點(diǎn)溫度，只可能是固態(tài)或是氣態(tài)。15. 25MPa的水，是否也象1MPa的水那樣經(jīng)歷汽化過程？為什么？答：不可以，故此，當(dāng)壓力高于臨界壓力時(shí)，它的汽化不經(jīng)過氣液兩相區(qū)，而是由液相連續(xù)的到達(dá)氣相。16. 適用于任何工質(zhì)的定壓過程。水蒸氣定壓汽化過程中dT = 0，由此得出結(jié)論，水定壓汽化時(shí)，此結(jié)論是否正確？為什么？答：不正確，因?yàn)槎▔浩^程中發(fā)生了相變，上式只適用于不發(fā)生相變的過程。17. 試解釋濕空氣、濕蒸汽、飽和濕空氣。答：濕空氣：含水蒸汽的空氣；濕蒸汽：含有液態(tài)水的水蒸氣；飽和濕空氣：相對濕度為100％的濕空氣。18. 對未飽和濕空氣與飽和濕空氣分別判斷干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度三者的大小。答：未飽和濕空氣：干球溫度濕球溫度露點(diǎn)溫度飽和濕空氣： 干球溫度濕球溫度＝露點(diǎn)溫度19. 在相同的溫度及壓力下，濕空氣與干空氣相比，那個密度大？答：干空氣的密度大。20. 同一地區(qū)陰雨天的大氣壓力為什么比晴朗天氣的大氣壓力低？答：陰雨天相對濕度高，水蒸氣分壓力大。21. 若兩種濕空氣的總壓力和相對濕度相同，問：溫度高的濕空氣含濕量大還是溫度低的濕空氣含濕量大？為什么？答：由，在相同相對濕度的情況下，溫度高，Ps大，所以，溫度高含濕量大。22. 早晨有霧，為什么往往是好天氣？答：早晨有霧，說明濕空氣中含有許多小水滴，濕空氣為飽和濕空氣，當(dāng)溫度逐漸上升后，小水滴逐漸汽化，所以往往是好天氣。習(xí) 題51 試?yán)盟魵獗泶_定下列各點(diǎn)的狀態(tài),并確定各狀態(tài)的焓、熵或干度及比體積。 ⑴ MPa，℃； ⑵ MPa，m3/kg； ⑶ MPa，℃； ⑷ MPa。解：題 號12342091300450狀 態(tài)未飽和水濕飽和汽過熱蒸汽未飽和水52 已知水蒸氣的壓力MPa、比體積m3/kg，分別用水蒸氣表及圖確定其狀態(tài)并求其它參數(shù)。 解：用水蒸氣表：，所以為濕飽和蒸汽。 查hs圖得到：53 ，問容器內(nèi)蒸汽的質(zhì)量為多少？若對蒸汽進(jìn)行冷卻，？冷卻過程中由蒸汽向外傳出的熱量為多少？ 解：查表得： 所以： 當(dāng)時(shí)，比容仍然為所以為濕飽和蒸汽。 傳出的熱量為： 54 、t =120℃的干飽和蒸汽，在定容下冷卻至80℃，求冷卻過程中蒸汽放出的熱量。解：查表得： 所以： 時(shí)， 所以為濕飽和蒸汽。 傳出的熱量為： 55 某汽輪機(jī)入口蒸汽的壓力MPa、℃，出口蒸汽壓力為 MPa，假定蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)進(jìn)行理想絕熱膨脹，忽略進(jìn)、出口動能差，求每千克蒸汽流過汽輪機(jī)所作的軸功及乏汽(排汽)的溫度和干度。解：查表得到：時(shí)1 MPa2 Mpa MPa(kJ/kg)(kJ/)理想的絕熱過程，熵不變，所以有：,查表得到P2時(shí)的參數(shù)：,所以干度為：所以出口乏氣的焓為：根據(jù)穩(wěn)定流動的過程方程，可得：56 一臺鍋爐產(chǎn)汽率為20t/h， MPa ，溫度為480℃，在同樣的壓力下進(jìn)入鍋爐的給水的溫度為100℃，煤的發(fā)熱量為23000kJ/kg，求一小時(shí)需多少煤？鍋爐效率等于蒸汽總吸熱量與燃料總發(fā)熱量之比。解：查表并插值得到：, 吸熱量為： 需要媒量為：57 蒸汽在MPa、的狀態(tài)下進(jìn)入過熱器，被定壓加熱成為過熱蒸汽后進(jìn)入汽輪機(jī)，理想絕熱膨脹至MPa、的出口狀態(tài)，求每kg蒸汽在過熱器中吸熱的熱量。解：查表得到： 當(dāng)飽和壓力為時(shí)， 所以： 查表得到：當(dāng)時(shí) 過熱蒸汽在汽輪機(jī)中的理想絕熱膨脹過程，熵不變，所以有： 查圖得到：當(dāng)，時(shí)， 所以：58 在蒸汽鍋爐的汽鍋里儲有MPa、的汽水混合物共8250kg。如果關(guān)死出汽閥，爐內(nèi)燃料燃燒每分鐘供給汽鍋17000kJ的熱量，求汽鍋內(nèi)壓力上升到1MPa所需的時(shí)間。 解：查表得到： 當(dāng)飽和壓力為時(shí)， 所以： 加熱后為的干飽和蒸汽 吸熱過程為定容過程，所以吸熱量為 所需時(shí)間為510 MPa、℃的蒸汽流經(jīng)一拉伐爾噴管后壓力降為MPa，求理想情況下噴管出口處汽流的速度。解：MPa、℃的蒸汽處于過熱狀態(tài)，k＝： 所以 查圖表并插值得到：理想絕熱過程熵不變，所以有：查表可得： 所以出口速度為：510 測得大氣的相對濕度、℃，試求大氣的含濕量d 。解： 查表得到：時(shí)， 所以：511 進(jìn)入烘干裝置的空氣溫度為10℃，相對濕度，在加熱器里被加熱到50℃，從干燥室排出時(shí)的溫度為30℃。求每蒸發(fā)1kg水分所需的空氣流量及所消耗的熱量。解：由查表得到： 加熱過程比濕度不變，沿定d線到，在干燥器中經(jīng)歷的是絕熱加濕過程，其焓值近似不變，沿定h線到， 所以干空氣的流量為 濕空氣的流量為 所消耗的熱量為：512 為了保證精密儀表的精度及電絕緣的質(zhì)量，要求保管及使用場所的大氣不能太潮濕。如果大氣溫度為35℃，相對濕度，則需進(jìn)行去濕處理，現(xiàn)將其冷卻到10℃，問每千克干空氣的濕空氣將有多少水分被分離出來？ 當(dāng)這種含濕量已降低的濕空氣再次被加熱到25℃時(shí)，相對濕度為多少？加熱量為多少？解：由查表得到： 沿定d線到在沿定到得到 析出水量為： 沿定d線到得到 加熱量為：513 已知房間墻壁的溫度為16℃。如果室內(nèi)空氣的溫度為21℃，試問為防止在墻壁上發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，空氣允許的最大相對濕度為多少？ 解：查表知對應(yīng)的飽和壓力為 對應(yīng)的飽和壓力為 所以514 一剛性容器，開始的壓力和溫度分別為105Pa和22℃，然后向容器內(nèi)引入水蒸氣，直至成為22℃的飽和濕空氣。求：⑴ 加入了多少水蒸氣？ ⑵ 混合氣體的總壓力為多少？解：由查表得到： 加入的水蒸氣的量為： 由及得到：515已知濕空氣的溫度t = 18℃ 、露點(diǎn)℃，試求其相對濕度、絕對濕度及含濕量。如將上述濕空氣加熱到40℃，其相對濕度、絕對濕度各為多少？。 解：查表知對應(yīng)的飽和壓力為 對應(yīng)的飽和壓力為 所以相對濕度為： 加熱到40oC,絕對濕度不變，查表得到：516一個空心鋼球，內(nèi)徑為m，壁厚mm，內(nèi)盛MPa、250℃的過熱水蒸氣。這個盛水蒸氣的鋼球系統(tǒng)最終被冷卻到環(huán)境溫度30℃。求該系統(tǒng)及環(huán)境在此冷卻過程中的總熵變。已知鋼的比熱容kJ/(kg﹒K)、密度kg/m3。 解: 由查表得到: , 所以： 當(dāng)冷卻到300C時(shí),比容仍為,此時(shí)為濕蒸汽: 查表得: 總傳熱量為 環(huán)境的熵變?yōu)? 蒸汽熵變?yōu)? 金屬球的熵變?yōu)? 總熵變?yōu)?第六章思考題1. 試畫出簡單蒸汽動力裝置的系統(tǒng)圖、簡單蒸汽動力循環(huán)的pv圖與Ts圖。2. 既然利用抽氣回?zé)峥梢蕴岣哒羝麆恿ρb置循環(huán)的熱效率，能否將全部蒸汽抽出來用于回?zé)?？為什么回?zé)崮芴岣邿嵝?？答：采用回?zé)岽胧m然對每kg蒸汽來說做功量減少，但抽汽在凝結(jié)時(shí)所放出的潛熱卻全部得到的利用，進(jìn)入鍋爐給水溫度提高了，使每kg工質(zhì)在鍋爐中吸收的熱量大為減少，因此，提高了循環(huán)效率。但抽汽量不是越多越好，是根據(jù)質(zhì)量守恒和能量守恒的原則確定的。3. 蒸汽動力裝置循環(huán)熱效率不高的原因是冷凝器放熱損失太大，如取消冷凝器而用壓縮機(jī)將乏氣直接升壓送回鍋爐是否可以？答：乏氣如果是水汽混合的，則不能進(jìn)行壓縮。如果全部是氣體進(jìn)行壓縮，則體積流量太大，需要采用大尺寸的機(jī)器設(shè)備，是不利的。4. 卡諾循環(huán)優(yōu)于相同溫度范圍的其它循環(huán)，為什么蒸汽動力循環(huán)不采用卡諾循環(huán)？答：與郎肯循環(huán)相同溫限的卡諾循環(huán)，吸熱過程將在氣態(tài)下進(jìn)行，事實(shí)證明氣態(tài)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)定溫過程是十分困難的，所以過熱蒸汽卡諾循環(huán)至今沒有被采用。那么，能否利用飽和區(qū)定溫定壓的特性形成飽和區(qū)的卡諾循環(huán)，從原理上看是可能的，但是實(shí)施起來，有兩個關(guān)鍵問題，一是，汽輪機(jī)出口位于飽和區(qū)干度不高處，濕度太大使得高速運(yùn)轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)不能安全運(yùn)行，同時(shí)不可逆損失增大，其二，這樣的卡諾循環(huán)，壓縮過程將在濕蒸汽區(qū)進(jìn)行，氣液混和工質(zhì)的壓縮會給泵的設(shè)計(jì)和制造帶來難以克服的困難，因此迄今蒸汽動力循環(huán)未采用卡諾循環(huán)。 5. 如果柴油機(jī)在使用過程中，噴油嘴保養(yǎng)不好，致使燃油霧化不良，燃燒延遲，問此時(shí)柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性如何？答：燃燒延遲，沒有充分膨脹便開始排氣，這將使熱效率顯著降低，且排氣冒黑煙，這是很不好的。6. 今有兩個內(nèi)燃機(jī)的混合加熱循環(huán)，它們的壓縮比、初態(tài)、總的加熱量相同，但兩者的定容升壓比λ不同，（1）請?jiān)趐v圖與Ts圖上表示出這兩個循環(huán)的相