【正文】 帶閥門的管道與它相連，慢慢開(kāi)啟閥門使空氣從主管道流入容器。求每種情況下容器內(nèi)空氣的最終溫度？ 解 :（ 1）同上題 ???? 4 7 662K=389℃ （ 2） wuh ?? h=cpT0 L=kp ? ? ????? RTpVk pA pp A k dpp A d Lw 212121 T= ?? TRc cv p552K=279℃ 同（ 2）只是 W 不同 ? ??? RTpVpdVw T= ??? 00 TTRc cv p473K ＝200℃ 3－ 13 解： hW ??? 對(duì)理想氣體 Tch p?? 10 Tcu v?? 3－ 14 解：（ 1）理想氣體狀態(tài)方程 2 9 3*21 212 ?? ppTT ＝ 586K （ 2）吸熱： Tk RRT VpTmcQ v ????? 111 ＝2500kJ 315 解：煙氣放熱等于空氣吸熱 1m3 空氣吸取 m3 的煙氣的熱 ??Q ＝ 267kJ 9 2 6 7????? vcQt ?＝ 205℃ t2=10+205=215℃ 316 解：3)21(21 hmmhmhm ??? Tch p? 代入得： 330 473210773*120)21( 2211 ????? ＋cmm cTmcTmT＝ 582K ＝ 309℃ 3－ 17 解：等容過(guò)程 ??? Rc ckpp 1 121 12 ???????? k vpvpk RTRTmTcmQ v＝ 318 解：定壓過(guò)程 T1= 2 8 71 0 6 81 3? ???mRVp= T2= 內(nèi)能變化： )(1 ??????? tmcU v＝ 焓變化： ?????? kJ 11 功 量 交 換 ： mVV ?? 0 68)12( ????? ? VVppdVW＝ 熱 量 交 換 ： ????? WUQ =218.35 kJ p73 41 1kg空氣在可逆多變過(guò)程中吸熱 40kJ，其容積增大為 1102 vv ? ，壓力降低為8/12 pp ? ，設(shè)比熱為定值，求過(guò)程中內(nèi)能的變化、膨脹功、軸功以及焓和熵的變化。該過(guò)程為：（ 1）可逆定溫膨脹；（ 2）向真空 自由膨脹。為此把壓力等于大氣壓力。已知大氣壓力 B＝，試問(wèn)應(yīng)將空氣的溫度加熱到多少度？空氣的內(nèi)能、焓和熵的變化為多少？ 解：（ 1）定容過(guò)程 ???? 0 1 0 11 0 0*2 8 61212 ppTT 5 （ 2） 內(nèi)能變化：?????? )(*287*25)12( TTcu v?????? )(*287*27)12( TTch p kJ/kg ??? 12ln ppcs v kJ/() 14 46 6kg空氣由初態(tài)p1＝ ， t1=30℃，經(jīng)過(guò)下列不同的過(guò)程膨脹到同一終壓 p2＝ ：（ 1）定溫過(guò)程；（ 2）定熵過(guò)程；（ 3）指數(shù)為 n＝ 變過(guò)程。 解：（ 1）定溫過(guò)程 ??? *303*287*621ln ppm R TW kJ WQ? T2=T1=30℃ （ 2）定熵過(guò)程 ??????? ?? ]) (1[*303* 287*6])12(1[11 RmW kJ Q＝ 0 ??? kkppTT 1)12(12 （ 3）多變過(guò)程 nnppTT 1)12(12 ?? ＝ ??????? ][* 287*6]21[1 TTn RmW kJ ??????? )(*1*6)12( n kncTTmcQ vn kJ 4－ 7 已知空氣的初態(tài)為p1＝ ，v1=。試求該過(guò)程的多變指數(shù)，以及每千克氣體所作的功、所吸收的熱量以及內(nèi)能、焓和熵的變化。求 1kg空氣所作的功。設(shè)已知以下各參數(shù)： t1=500℃，v2=， p3＝ ，v3=。（ 2）在定壓膨脹和定熵膨脹過(guò)程中內(nèi)能的變化和所作的功。空氣由狀態(tài) 2 繼續(xù)被定溫壓縮，直到比容的值和開(kāi)始時(shí)相等， v3=v1，求 3 點(diǎn)的參數(shù)（ P,T,V）和氣體所作的總功。如壓縮 150標(biāo)準(zhǔn) m3空氣，試求用水冷卻壓氣機(jī)氣缸所必須帶走的熱量。 解：???? 51 0 1 3 2 *150*10*1 0 1 3 2 6ppVpWQ59260kJ 413 活塞式壓氣機(jī)吸入溫度 t1=20℃和壓力 p1＝ 的空氣，壓縮到 p2＝，壓氣機(jī)每小時(shí)吸氣量為 600標(biāo)準(zhǔn) m3。求壓氣機(jī)需要的最小理論功率和最大理論功率。試計(jì)算壓縮終了空氣的溫度。 中間壓力： ?? 312 ppp nnppTT1)23(23?? =441K 416 有一離心式壓氣機(jī)，每分鐘吸入 p1＝ ，t1=16℃的空氣 400 m3，排出時(shí) p2＝ ， t2=75℃。試求各壓氣機(jī)的容積效率（假設(shè)膨脹過(guò)程的指數(shù)和壓縮過(guò)程的指數(shù)相同）。 解：查表知道 t=80℃時(shí)飽和壓力為 。焓值分別為， kJ/kg， 335 kJ/kg ， kJ/kg ， kJ/kg。試分別用水蒸氣表和 hs 圖求出 hx，vx， ux， sx。 解： t＝ 210℃的飽和汽和飽和水的比容分別為： v``＝ v`＝ m3/kg h``＝ h`= kJ/kg 濕飽和蒸汽的質(zhì)量： xmm v? `)1(`` vxxvmV ??? 解之得： x= 比 容： vx ＝xv``+(1x)v`= m3/kg 焓： hx ＝xh``+(1x)h`=1904kJ/kg 7－ 4 將 2kg 水盛于容積為 的抽空了的密閉剛性容器中，然后加熱至 200℃試求容器中（ 1）壓力；（ 2）焓；（ 3）蒸汽的質(zhì)量和體積。 剛性容器中水的比容： ?v ＝ m3/kgv`` 因此是濕蒸汽。 干度： ``` `vv vvx x ??? ＝ 焓： hx ＝xh``+(1x)h`=蒸汽的質(zhì)量和體積： 21 mv=x m= 2= V= mv v``＝ 75 已知 8 m3 的濕蒸汽，在 p＝ MPa 時(shí)，其濕度（ 1－ x）＝ ，求此濕蒸汽的質(zhì)量與焓。當(dāng)蒸汽的流速 c≮ 25m/s 時(shí)，管道中的壓力損失可以不計(jì)，求輸汽管的內(nèi)徑最小應(yīng)多大？ 解： p＝ 1 MPa、 x＝ 的比容 查 表 飽 和 參 數(shù) v`` ＝` ＝???? `)1(`` vxxvv m3/kg 蒸汽體積流量： 3600mvv??＝ 輸汽管的半徑最小為 ?cvr ?? ＝ 內(nèi)徑： 77 某空調(diào)系統(tǒng)采用 p＝ MPa、 x＝ 的濕蒸汽來(lái)加熱空氣。設(shè)蒸汽流過(guò)暖風(fēng)機(jī)后全部變?yōu)?p＝ MPa 的凝結(jié)水。 解：空氣吸收的熱量： 4 0 0 0101 5 ?????????? tcRTpVtmcq pp＝ 619000kJ/h p＝ MPa 的飽和參數(shù)： h``＝ h`= kJ/kg p＝ MPa、 x＝ 蒸汽的焓 hx ＝xh``+(1x)h`=需要蒸汽 ??? `hh qms kg /h 法 二： 濕蒸汽中起加熱作用的僅為干飽和蒸汽 tcmhhxm pa ??? `)``( ) 6 7 2 5(* 1 2 0*0 0 *2 9 *4 0 0 0 ??m＝ kg /h 78 氣缸中盛有 、 t＝120℃的干飽和蒸汽，在定容下冷卻至 80℃。 解： t＝ 120℃的干飽和蒸汽參數(shù)： v``＝ `` ＝容積： V=mv``= m3 t＝ 80℃的飽和蒸汽參數(shù) v`＝ 0. 0010292m3/kg v``＝ h``＝ h`= kJ/kg p2= 比容： ??mVvx＝ m3/kg 干度： ``` `vv vvx x ??? ＝ 焓： hx ＝xh``+(1x)h`=放 出 的 熱 量 ：q=m(h``120hxvx(p2p1))=817 kJ 7－ 9 有一剛性容器，用一薄 23 板將它分隔為 A、 B 兩部分。當(dāng)隔板抽去后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間容器中的壓力穩(wěn)定在 p3＝ MPa。 解：（ 1）容器的總?cè)莘e pA＝ MPa 的干飽和蒸汽參數(shù) v``＝ `` ＝＝A 占 容 積 ：VA=mAv``= m3 pB＝ 1 MPa 的飽和蒸汽參數(shù) v``＝ ` ＝h``＝ 2777kJ/kg h` ＝vB=xv``+(1x)v`= m3/kg hB＝ xh``+(1x)h`=2374kJ/kg uB＝ 2219kJ/kg B 占容積： VA=mBv= m3 總?cè)莘e :V=VA+VB= m3 的飽和蒸汽參數(shù) v``＝ ` ＝h``＝ ` ＝蒸汽比容： ??mVv m3/kg 蒸汽干度： ``` `vv vvx x ??? ＝ （ 2）由蒸汽傳給環(huán)境的熱量 終了時(shí)的焓： hx ＝xh``+(1x)h`=2502kJ/kg ux＝ xBABBAA ummumumq )( ???? ＝ kJ 7－ 10 將 1kgp1=，t1=200℃的蒸汽在定壓條件 24 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。 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 ) 3 4 ( 6 ?????????? vphu=162 kJ/kg 絕熱膨脹過(guò)程所作的功量 )3322(32 vpvphhuw ??????? ＝292 kJ/kg 711 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。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。 解：（ 1 ）煤 的總發(fā)熱 量??? 29 40 014 30Q 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： ??mqQ2 MkJ/h 鍋爐效率： ??2?％ （ 2）濕蒸汽的參數(shù) v2＝ m3/kg h2＝ 2708kJ/kg 定壓過(guò)程吸收的熱量 q=m(h1hx)= 內(nèi)能的變化 : 26 )( vphmu ????? = 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℃。（ 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。試用焓熵圖確定濕蒸汽的干度。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)。 27 解：（ 1）水蒸氣分壓力： 根據(jù) ?t 20℃，查水蒸氣表得對(duì) 應(yīng) 的 飽 和 壓 力 為?sp MPa ???? 0 0 2 3 3 6 pp ? 576 MPa 含 濕 量 ：ssvv pB ppB pd ?????? 6 2 26 2 2 ＝ )(/ akgg 露 點(diǎn)： 查 水 蒸 氣 表， 當(dāng)?vp MPa 時(shí)，飽和溫度即露點(diǎn) ?t ℃ ?v kgm/3 水 蒸 氣 密 度 ： ?? v? 3/mkg 干空氣 質(zhì) 量 ：?? ???? 293287 )( 5TR Vpm aaa 2 ㎏ 求 濕 空 氣 質(zhì) 量??? )0 0 ( dmm a ㎏ 濕 空 氣 氣 體 常 數(shù) ：???5103 2 87vpR )/( KkgJ ? 查在 ?t 10℃，查水蒸氣表得對(duì)應(yīng)的飽和壓力為 ?sp kPa sv pp ? 含濕量：vvpBpd ??6222 ＝ )(/ akgg 析出水量： )2( ddmm aw ?? ＝ 82 溫度 ?t 25 ℃ ，壓力?p ，相對(duì)濕度 ?? 50％的濕空氣 10000kg 。