工程熱力學(xué)課后作業(yè)答案(第七章)第五版(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上7-1當(dāng)水的溫度t=80，壓力分別為0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa時，各處于什么狀態(tài)并求出該狀態(tài)下的焓值。解：查表知道 t=80時飽和壓力為0.MPa。因此在0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa時狀態(tài)分別為過熱、未飽和、未飽和，未飽和、未飽和。焓值分別為2649.3kJ/kg，334.9 kJ/kg，335 kJ/kg，335.3 kJ/kg，335.7 kJ/kg。72已知濕蒸汽的壓力p=1MPa干度x=0.9。試分別用水蒸氣表和h-s圖求出hx，vx，ux，sx。解：查表得：h2777kJ/kgh=762.6 kJ/kgv0.1943m3/k

2、gv0. m3/kgu= hpv=2582.7 kJ/kguhpv=761.47 kJ/kgs=6.5847 kJ/(kg.K)s2.1382 kJ/(kg.K)hxxh+(1-x)h=2575.6 kJ/kgvxxv+(1-x)v=0.1749 m3/kguxxu+(1-x)u=2400 kJ/kgsxxs+(1-x)s=6.14 kJ/(kg.K)7-3在V60L的容器中裝有濕飽和蒸汽，經(jīng)測定其溫度t210，干飽和蒸汽的含量mv=0.57kg，試求此濕蒸汽的干度、比容及焓值。解：t210的飽和汽和飽和水的比容分別為：v0.10422m3/kgv0. m3/kgh2796.4kJ/kgh=8

3、97.8 kJ/kg濕飽和蒸汽的質(zhì)量：解之得：x=0.53比容：vxxv+(1-x)v=0.0558 m3/kg焓：hxxh+(1-x)h=1904kJ/kg74將2kg水盛于容積為0.2m3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。解：（1）查200的飽和參數(shù)h2791.4kJ/kgh=852.4 kJ/kgv0.12714m3/kgv0.m3/kg飽和壓力1.5551MPa。剛性容器中水的比容：0.1 m3/kg<v因此是濕蒸汽。壓力是飽和壓力1.5551MPa。干度：0.78焓：hxxh+(1-x)h=2364.8kJ/kg蒸

4、汽的質(zhì)量和體積：mv=x×m=0.78×2=1.56kg V= mv×v0.19834m37-5已知8 m3的濕蒸汽，在p0.9 MPa時，其濕度（1x）0.65，求此濕蒸汽的質(zhì)量與焓。解：p0.9 MPa的飽和參數(shù)h2773kJ/kgh=742.6 kJ/kgv0.21484m3/kgv0.m3/kg濕蒸汽的質(zhì)量：0.0759 m3/kg105.4kg焓：h=mhxx(h+(1-x)h)=105.4×1453.24kJ =1.53×103 kJ7-6有一臺采暖鍋爐，每小時能生產(chǎn)壓力p1 MPa（絕對）、x0.95的蒸汽1500kg。當(dāng)蒸汽的流

5、速c25m/s時，管道中的壓力損失可以不計，求輸汽管的內(nèi)徑最小應(yīng)多大？解：p1 MPa、x0.95的比容查表飽和參數(shù)v0.1943m3/kgv0.m3/kg0.18464 m3/kg蒸汽體積流量： 0.077m3/s輸汽管的半徑最小為 0.0313m內(nèi)徑：0.0626m7-7某空調(diào)系統(tǒng)采用p0.3 MPa、x0.94的濕蒸汽來加熱空氣。暖風(fēng)機(jī)空氣的流量為每小時4000標(biāo)準(zhǔn)m3，空氣通過暖風(fēng)機(jī)（從0）被加熱到120。設(shè)蒸汽流過暖風(fēng)機(jī)后全部變?yōu)閜0.3 MPa的凝結(jié)水。求每小時需要多少千克蒸汽（視空氣的比熱為定值）。解：空氣吸收的熱量：kJ/hp0.3 MPa的飽和參數(shù)：h2725.5kJ/kgh

6、=561.4 kJ/kgp0.3 MPa、x0.94蒸汽的焓hxxh+(1-x)h=2595.7kJ/kg需要蒸汽304.28 kg /h法二：濕蒸汽中起加熱作用的僅為干飽和蒸汽306.6 kg /h7-8氣缸中盛有0.5kg、t120的干飽和蒸汽，在定容下冷卻至80。求此冷卻過程中蒸汽放出的熱量。解：t120的干飽和蒸汽參數(shù)：v0.89202m3/kgh2706.6kJ/kgp1=0.19854MPa容積：V=mv=0.44601 m3t80的飽和蒸汽參數(shù)v0. m3/kgv3.4104m3/kgh2643.8kJ/kgh=334.92 kJ/kgp2=0.MPa比容：0.89202 m3/

7、kg干度：0.26焓：hxxh+(1-x)h=935.2kJ/kg放出的熱量：q=m(h120-hx-vx(p2-p1)=817 kJ79有一剛性容器，用一薄板將它分隔為A、B兩部分。在A中盛有1kg、壓力pA0.5 MPa的干飽和蒸汽，B中盛有2kg pB1 MPa，x0.80的濕蒸汽。當(dāng)隔板抽去后，經(jīng)過一段時間容器中的壓力穩(wěn)定在p30.7 MPa。求（1）容器的總?cè)莘e及終了時蒸汽的干度；（2）由蒸汽傳給環(huán)境的熱量。解：（1）容器的總?cè)莘epA0.5 MPa的干飽和蒸汽參數(shù)v0.37481m3/kgh2748.5kJ/kguA2561.1kJ/kgA占容積：VA=mAv=0.37481 m3p

8、B1 MPa的飽和蒸汽參數(shù)v0.1943m3/kg v0.m3/kgh2777kJ/kgh762.6kJ/kgvB=xv+(1-x)v=0.155 m3/kghBxh+(1-x)h=2374kJ/kguB2219kJ/kgB占容積：VA=mBv=0.31 m3總?cè)莘e:V=VA+VB=0.685 m30.7MPa的飽和蒸汽參數(shù)v0.27274m3/kg v0.m3/kgh2762.9kJ/kgh697.1kJ/kg蒸汽比容：0.228 m3/kg蒸汽干度：0.84（2）由蒸汽傳給環(huán)境的熱量終了時的焓：hxxh+(1-x)h=2502kJ/kgux2342.4kJ/kg-193.7 kJ710將1

9、kgp1=0.6MPa，t1=200的蒸汽在定壓條件下加熱到t2=300，求此定壓加熱過程加入的熱量和內(nèi)能的變化量。若將此蒸汽再送入某容器中絕熱膨脹至p3=0.1MPa，求此膨脹過程所作的功量。解：查表p1=0.6MPa，t1=200h1=2850kJ/kgv1=0.352 m3/kg（u1=2639 kJ/kg）查表p2=0.6MPa，t2=300h2=3061kJ/kgv2=0.4344 m3/kgs2=7.372 kJ/(kg.K)（u2=2801 kJ/kg）查表p3=0.1MPa，s=7.372h3=2680kJ/kgv3=1.706 m3/kg（u3=2509 kJ/kg）定壓過程

10、加入的熱量和內(nèi)能變化量q=h2-h1=211kJ/kg=162 kJ/kg絕熱膨脹過程所作的功量292 kJ/kg7-11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，引起的熵產(chǎn)為0.25kJ/(kg.K)，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/kgs1=7.083 kJ/(kg.K)則絕熱膨脹到p2=5kPa，s2=7.083 kJ/(kg.K)時蒸汽的終參數(shù)t2=32.88h2=2160kJ/kg

11、v2=23.52 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=7.083 +0.257.333kJ/(kg.K)p3=5kPa蒸汽的終參數(shù)：h3=2236kJ/kg汽輪機(jī)所作的功 1108 kJ/kg7-12有一臺工業(yè)鍋爐，每小時能生產(chǎn)壓力p1=1.4MPa，t1=300的過熱蒸汽10t。已知給水的溫度25；從鍋筒引出的濕蒸汽的干度x0.96；濕蒸汽在過熱蒸汽中再加熱至300；煤的發(fā)熱值為29400kJ/kg。試求（1）若鍋爐的耗煤量B1430kg/h，求鍋爐效率；（2）濕蒸汽在過熱器中所吸收的熱量及內(nèi)能的變化量。解：（1）煤的總發(fā)熱量42.042MkJ/hp

12、1=1.4MPa，t1=300的過熱蒸汽的參數(shù)：h1=3040kJ/kgv10.1823m3/kg取水為定值比熱，其的焓值：h025×4.1868104 kJ/kg單位蒸汽吸熱量：q=h1-h0=2936 kJ/kg總吸熱量：29.36 MkJ/h鍋爐效率：69.84（2）濕蒸汽的參數(shù)v20.136 m3/kgh22708kJ/kg定壓過程吸收的熱量q=m(h1-hx)= 3.32MkJ內(nèi)能的變化:=2.65MkJ7-13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）求每小時通過的煙氣量；（2）試將鍋爐中煙氣的放熱過程與蒸汽的吸熱過程定性的表示在同一t-s圖上。解：ts=100的干飽和蒸汽的焓：h=2676.3kJ/kg20水的焓：h0