工程熱力學課后答案-展示頁
2024-11-18 03:38本頁面
【正文】 4 可得 44B 1 0 ( 3 1 5 9 . 7 1 6 8 . 9 3 ) 1 . 2 8 8 / h() 0 . 8 0 2 . 9 1 0rQm H? ??? ? ?? ??蒸汽吸煤 噸 65 過熱水蒸氣的參數(shù)為： p1=13 MPa、 t1=550 ℃。已知鍋爐效率為 ? B ? ?蒸汽吸收的熱量燃料可產(chǎn)生的熱能 80% 煤的發(fā)熱量 Hv=29 000 kJ/kg。 [答案 ]:從略 64 某鍋爐每小時生產(chǎn) 10 t水蒸氣，其壓力為 1 MPa，溫度為 350 ℃。 39。 39。 39。 39。 39。 39。39。 /h kJ kg? 39。 /h kJ kg? ； 39。39。 [解 ] (1) 81 16 /v m kg? ； /h kJ kg? ； 6. 54 98 / ( )s k J k g K?? 30 10 10 /u h pv k J k g?? ? ? ? ? ? ? ? 第七章 水蒸氣性質及蒸氣動力循環(huán) 3 (2) 01 09 35 25 /v m k g? ； /h kJ kg? ； 65 /( )s k J k g K?? 50 10 10 /u h pv k J k g?? ? ? ? ? ? ? ? (3) 由 3P bar? ，查飽和水蒸氣表（附表 7）得： ? ， 39。 習 題 61 利用水蒸氣的焓熵圖填充下列空白： 狀態(tài) p/MPa t/oC h/(kJ/kg) s/[kJ/(kg?K)] 干度 x/% 過熱度 D/ oC 1 5 500 3 434 —— 235 2 2 550 —— 3 180 2 524 —— 4 47 2 345 90 —— 5 4 400 3 212 —— 150 62 已知下列各狀態(tài)： （ 1） p = 3 MPa， t = 300 ℃； （ 2） p = 5 MPa， t = 155 ℃； （ 3） p = MPa， x = 。 5. 能否在蒸汽動力循環(huán)中將全部蒸汽抽出來用于回熱（這樣就可以取消凝汽器， Q2=0），從而提高熱效率？能否不讓乏汽凝結放出熱量 Q2，而用壓縮機將乏汽直接壓入鍋爐，從而減少熱能損失，提高熱效率？ [答 ] ： 不能在蒸汽動力裝置中將全部蒸汽抽出來，用于回熱。所以循環(huán)熱效率也可以不同。這和卡諾定理有矛盾嗎？ [答 ] ： 并不矛盾，雖然經(jīng)過理想化的各種循環(huán)都可以按可逆循環(huán)計算，但甚至在相同的溫度范圍內(nèi)（指循環(huán)最高溫度和最低溫度之間）也不一定具有相同的熱效率。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。 3. 物質的臨界狀態(tài)究竟是怎樣一種狀態(tài)？ [答 ] ： 在較低壓力下，飽和液體和飽和蒸汽雖具有相同的溫度和壓力，但它們的密度卻有很大的差別，因此在重力場中有明顯的界面（液面）將氣液兩相分開，隨著壓力升高，兩飽和相的密度相互接近，而在逼近臨界壓力（相應地溫度也逼近臨界溫度）時，兩飽和相的密度差逐漸消失。水在汽化時，壓力不變，溫度也不變，但仍然吸收熱量（汽化潛熱）吸熱而不改變溫度，其比熱應為無窮大，即此處的pC亦即為 TC ，而 TC?? 。然而眾所周知 , 水在汽化時焓是增加的 (dh0)。這對任何物質都適用，只要過程是定壓的。 [答 ]： 以 500℃ 的過熱水蒸汽為例，當壓力分別為 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) u h pv?? 計算它們的 熱力學 能，計算結果列于表中 ： t[oC] P[bar] v[m3/kg] h[kJ/kg] u[(kJ/kg)] 500 1 30 100 300 由表中所列 熱力學 能值可見：雖然溫度相同，但由于是實際氣體比容不同， 熱力學 能值也不同。第七章 水蒸氣性質及蒸氣動力循環(huán) 1 第 六 章 水蒸氣性質和蒸汽動力循環(huán) 思 考 題 1. 理想氣體的熱力學能只是溫度的函數(shù)，而實際氣體的熱力學能則和溫度及壓力都有關。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能以驗證上述結論。 2. 根據(jù)式 (331) c hTpp???? ??????? ?????? 可知：在定壓過程中 dh=cpdT。如果將此式應用于水的定壓汽化過程，則得 dh = cpdT=0（因為水定壓汽化時溫度不變， dT=0）。問題到底出在哪里 ? [答 ] ： 的確， dh=cpdT 可用于任何物質，只要過程是定壓過程。 此時 0dh?? ＝ 不定值， 因此這時的 焓差或熱量（潛熱）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)。 第七章 水蒸氣性質及蒸氣動力循環(huán) 2 4. 各種氣體動力循環(huán)和蒸汽動力循環(huán)，經(jīng)過理想化以后可按可逆循環(huán)進行計算，但所得理論熱效率即使在溫度范圍相同的條件下也并不相等。原因是吸熱過程和防熱過程并不都是在最高溫度和最低溫度下進行的，因而可能具有不同的平均吸熱溫度和平均放熱溫度?？ㄖZ定理則是專對在最高溫度下吸熱和在最低溫度下放熱的可逆循環(huán)（包括卡 諾循環(huán)和回熱卡諾循環(huán)）而言的。因為鍋爐給水吸收不了這么大的回熱量，回熱的抽氣量是由熱平衡方程確定的，通常只占汽輪機中蒸汽流量的小部分，也不能 將 乏汽直接壓入鍋爐，由于不可逆性的存在，如果這樣做，所需的壓縮功將超過蒸汽在汽輪機中膨脹作出功，整個裝置不僅無動力
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