工程熱力學(xué)課后答案-資料下載頁
2024-11-06 03:38本頁面
【導(dǎo)讀】試根據(jù)水蒸氣圖表中的數(shù)據(jù)，舉例計算過熱水蒸氣的熱力學(xué)能以。[答]：以500℃的過熱水蒸汽為例，當(dāng)壓力分別為1bar、30bar、100bar及300bar時，從。表中可查得它們的焓值及比容，然后可根據(jù)uhpv??計算它們的熱力學(xué)能，計算結(jié)果列于。這對任何物質(zhì)都適。用，只要過程是定壓的。如果將此式應(yīng)用于水的定壓汽化過程，則得dh=cpdT=0. 然而眾所周知,水在汽化時焓是增加的。不同通過比熱和溫差的乘積來計算。流體的這種汽液兩相無法區(qū)分的狀態(tài)就是臨界狀態(tài)。由于在臨界狀態(tài)下，各微小局部的密度起伏較大，引起光線的散射形成所謂臨界乳光。度和平均放熱溫度。卡諾定理則是專對在最高溫度下吸熱和在。能否不讓乏汽凝結(jié)放出熱量Q2，而用壓縮機將。6-4某鍋爐每小時生產(chǎn)10t水蒸氣，其壓力為1MPa，溫度為350℃。鍋爐給水溫度為40℃，壓力為MPa。6-5過熱水蒸氣的參數(shù)為：p1=13MPa、t1=550℃。蒸汽流量為每小時130t。，求蒸汽輪機的功率和出口處乏汽。的濕度，并計算因不可逆膨脹造成蒸汽比熵的增加。
【正文】 裝置（參看圖 810），已知冷凝器中氨的壓力為 1 MPa，節(jié)流后壓力降為 MPa，制冷量為 012 106. ? kJ/ h，壓氣機絕熱效率為 80%。試求： （ 1）氨的流量； （ 2）壓氣機出口溫度及所耗功率； （ 3）制冷系數(shù)； （ 4）冷卻水流量 [已知冷卻水經(jīng)過氨冷凝器后溫度升高 8 K ，水的 比定壓 熱容為 kJ/(kg?k)]。 [解 ]：參考圖 8 811及 812， 由 39。1 MPa? ，查 logPh? 圖 得 39。 1560 /h kJ kg? 第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán) 11 由 39。1 MPa? 沿等熵線向上與 39。2 1P MPa? 線交于 39。2 點 查得 39。2 1800 /sh kJ kg? 因為： 39。39。39。39。2121sCS hhWW h h? ??? ?理 則 2 39。 139。2 39。 139。 1 8 0 0 1 5 6 01 5 7 0 1 8 6 0 /0 . 8 0scshhh h k J k g? ? ?? ? ? ? ? 3 4 39。 440 /h h kJ kg?? （查 lgPh圖） (1)氨的流量： 6222 139。 4 39。0 . 1 2 1 0 / 3 6 0 0 0 . 0 2 9 8 0 /1 5 6 0 4 4 0m k g sq h h ?? ? ? ??? (2)壓氣機出口溫度及耗功率： 39。2T ：由 239。 1860 /h kJ kg? 等焓線與 39。2 1P MPa? 等壓線交點，查 lgPh圖可得： 39。2 386TK? 2 39。 1 39。/ ( ) /0 .2 9 8 0 (1 8 0 0 1 5 6 0 ) / 0 .8 08 .9 4C c s c s s c sP mw m h hkW??? ? ?? ? ?? (3)制冷系數(shù) 理論： 2 139。 4 39。2 39。 139。1 5 6 0 4 4 0 4 . 6 6 1 71 8 0 0 1 5 6 0c s sq h hW h h? ? ?? ? ? ??? 實際： 39。 61 7 0 33 6cs? ??? ? ? ? (4)冷卻水流量 冷卻水帶走的熱量應(yīng)等于氨氣放出的熱量，即由熱平衡方 程得： 39。1 1 2 39。 3() pQ m q m h h m C t? ? ? ? ? 39。 2 39。 3() 0 .0 2 9 8 0 ( 1 8 6 0 4 4 .0 ) 1 .2 6 3 3 /4 .1 8 7 8 4 .1 8 7 8m h hm k g s? ??? ? ??? 可見所需冷卻水量是相當(dāng)大的。 39。 ?? 135 習(xí)題 84中的制冷裝置在冬季改作熱泵用。將氨在冷卻器中的壓力提高到 MPa，氨凝結(jié)時放出的熱量用于取暖，節(jié)流后氨的壓力為 MPa，壓氣機功率和效率同上題。試求： （ 1）氨的流量； （ 2）供熱量（ kJ/h）； （ 3）供熱系數(shù)； 第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán) 12 （ 4）若用電爐直接取暖，則所需電功率為若干？ [解 ]： 由 39。1 MPa? 查附錄圖Ⅰ得： 1 1580 /h kJ kg? ； 239。 1850 /h kJ kg? ； 3 4 39。 540 /h h kJ kg?? (1)氨的流量：可由壓氣機功率及效率反求出氨的流量 0 2 39。 139。8 . 9 4 0 . 8 0 0 . 0 2 6 5 // 1 8 5 0 1 5 8 0C C c s C c sc s CP P Pm k g sW W h h??? ?? ? ? ? ??? (2)供熱量 ? ? ? ? 51 1 2 39。 3 65 185 0 540 0 kJ/s = 10 kJ/hQ q m m h h? ? ? ? ? ? ? ? ? (3)供熱系數(shù) 理論：2 39。 3110 2 39。 1 39。 1 8 5 0 5 4 0 4 . 8 5 1 91 8 5 0 1 5 8 0c hhqqw w h h? ? ?? ? ? ? ??? 實際： 39。 19 15cs? ? ?? ? ? ? ? (4)若用電爐直接取暖，則需耗電為 ，而用熱泵只需使用壓氣機功率為,比較可見，采用熱泵所耗電能僅為電爐直接取暖所耗電能的四分之一，顯然用熱泵取暖是經(jīng)濟可行的。 136 以 R134a為制冷劑的冰箱（蒸氣壓縮制冷），已知蒸發(fā)溫度為 250 K，冷凝溫度為 300 K，壓縮機絕熱效率為 80%，每晝夜耗電 kW?h。試?yán)脡红蕡D計算： （ 1）制冷系數(shù)； （ 2）每晝夜制冷量； （ 3）壓縮機的增壓比及出口溫度。 [解題思路提示 ] 在壓焓圖上，查出冷凝溫度和蒸發(fā)溫度所對應(yīng)的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力，二者相比即為壓縮機的增壓比；在壓焓圖上畫出此制冷循環(huán)過程圖，查出冷凝壓力下的飽和液體的焓值和蒸發(fā)壓力下的飽和蒸汽的焓值，二者之差即為每千克制冷劑的制冷量，再找到壓縮機實際出口狀態(tài)點及其焓值與溫度值；壓縮機出口過熱蒸汽焓值與蒸發(fā)壓力下的飽和蒸汽的焓值之差就是壓縮機實際耗功，制冷量與這個耗功相比即為制冷系數(shù)；每晝夜耗電與制冷系數(shù)相乘即為每晝夜制冷量。 [答案 ]：（ 1） （ 2） 12680 kJ (3) , 319 K
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