工程熱力學(xué)輔導(dǎo)習(xí)題

1、8-1溫度t=20C,壓力P=O.IMPa,相對(duì)濕度申二70%的濕空氣2.5m3。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)。如該濕空氣在壓力不變的情況下，被冷卻為10C的飽和空氣，求析出的水量。解：（1）水蒸氣分壓力：根據(jù)t=20C,查水蒸氣表得對(duì)應(yīng)的飽和壓力為P=0.0023368MPasp=申p=.7X0.0023368=0.00i63576MPavs含濕量：d=622v=622s=10.34g/kg(a)B-pB-呼vs露點(diǎn)：查水蒸氣表，當(dāng)p=0.00163576MPa時(shí)，飽和溫度即露點(diǎn)vt=14.35Cv=81.03m3/kg水蒸氣密度：P=O.。

2、1234kg/m3v干空氣質(zhì)量：mapVaRTa(105-1635.76)x2.5287x293=2.92kg求濕空氣質(zhì)量m=m(1+0001d)=2.95kga287濕空氣氣體常數(shù)：R=288.8J/(kgK)1-0.378佇105查在t=10C，查水蒸氣表得對(duì)應(yīng)的飽和壓力為p=1.228kPasp=pvs含濕量：d2=622v=7.73g/kg(a)B-pv析出水量：m=m(d2-d)=7.62gwa8-2溫度t=25C，壓力p=0.1MPa，相對(duì)濕度申=50%的濕空氣10000kg。求該濕空氣的露點(diǎn)、絕對(duì)濕度、含濕量、濕空氣密度、干空氣密度、濕空氣容積。解：水蒸氣分壓力：根據(jù)t=25C，

3、查水蒸氣表得對(duì)應(yīng)的飽和壓力為p=3.169kPasp=申p=0.5X3.169=1.58kPavs露點(diǎn)：查水蒸氣表，當(dāng)p=1.58kPa時(shí)，飽和溫度即露點(diǎn)Vt=13.8CtFC,vS=43.36m3/kg絕對(duì)濕度：P=9P/v”=0.0115kg/m3vss含濕量：d二622v二622s=9.985g/kg(a)BpBpvsrt287x298濕空氣密度.v=-a-(1+0.001606d)=-(1+0.001606x9.985)p105=0.867m3/kg1+0.001d7/P=1.16kg/m3干空氣密度：=丄=-=1.15kg/m3v濕空氣容積：V=F=1+0.001dV=8600m38

4、-3查表題84壓力B為101325Pa的濕空氣，在溫度11=5C，相對(duì)濕度申1=60%的狀態(tài)下進(jìn)入加熱器，在12=20C離開加熱器。進(jìn)入加熱器的濕空氣容積為V1=10000m3。求加熱量及離開加熱器時(shí)濕空氣的相對(duì)濕度。解：查飽和空氣狀態(tài)參數(shù)t1=5C，p=872Pa1=s,1t2=20C，p=2.337kPa2=s,2分別計(jì)算狀態(tài)參數(shù)：11=5C，申1=60%時(shí)P=872X60%=523.2Pav13.2g/kg(a)d1二622Bpv1h1=1.01t1+0.001d1(2501+1.85t1)=1308kj/kg(a)在加熱器中是等濕過程：d2=d1=3.2g/kg(a)h2=1.01t2

5、+0.001d2(2501+1.85t2)=2832kj/kg(a)查圖得濕空氣相對(duì)濕度：=73%申2=23%干空氣的質(zhì)量：pVaRTa=12634kg(101325-523.2)x10000287x278加熱量：q=m(h2hl)=12634x(28.3213.08)=19Xio5kja85有兩股濕空氣進(jìn)行絕熱混合，已知第一股氣流的V1=15m3/min,t=20C,申1=30%；第二股氣流的V2=20m3/min,12=35C,申2=80%。如兩股氣流的壓力均為1013X102Pa，試分別用圖解法及計(jì)算法求混合后的焓、含濕量、溫度、相對(duì)濕度。解：圖解法略。計(jì)算法：查飽和空氣狀態(tài)參數(shù)11=2

6、0C,ps1=2.337kPa,h1=31.14kJ/kg(a)12=35C,ps2=5.622kPa,h2=109.4kJ/kg(a)d1=622P1Ps1B-p1ps1=4.37g/kg(a)d2=622=28.9g/kg(a)ma1pV=a1=RT0(1013002337)x15=17.65kg287x293ma2pV=RT0(1013005322)x20=21.75kg287x308焓：mh1+mh202=74.34kJ/kg(a)m+ma1a2md1+md2弋02=17-9g/kg(a)m+m0102查圖得：tc=28.5C8-6已知濕空氣的h=60kJ/kg(a),t=25C，試用

7、B=0.1013MPa的焓濕圖，確定該濕空氣的露點(diǎn)、濕球溫度、相對(duì)濕度、水蒸氣分壓力。解：露點(diǎn)19C濕球溫度20.8C相對(duì)濕度69P=3.167kPas水蒸氣分壓力P=p=2185Pavs8-7在容積V=60C的房間內(nèi)，空氣的溫度和相對(duì)濕度分別為21C及70%。問空氣的總質(zhì)量及焓kg值各為多少？設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽锽=0.1013MPa。解：空氣21C對(duì)應(yīng)的飽和壓力：p=2.485kPas水蒸氣的分壓力：p=p=1.7295kPavs溫度21C和相對(duì)濕度分別為70%的空氣焓：48.77kJ/kg(a)pV(101300-1729.5)x60干空氣的質(zhì)量：叮RT二2887X294=70沁a10.8g/

8、kg(a)空氣的含濕量：d=622B-pv空氣的總質(zhì)量：m=m(1+0001d)=71.5kga空氣的焓值：mh=70.8X48.77=3452.9kJa8-8將溫度11=15C,申1=60%的空氣200m3加熱到12=35C，然后送入到干燥器。空氣在干燥器總與外界絕熱的情況下吸收物料總的水份，離開干燥器的相對(duì)濕度增至申3=90%。設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫=0.1013MPa。試求(1)空氣在加熱器中的吸熱量；(2)空氣在干燥器中吸收的水份。解：查表t1=15C，ps1=1.704kPat2=35C，ps,2=5.622kPa計(jì)算狀態(tài)參數(shù)：11=15C，91=60%時(shí)p=91p=1.02kPav1s1

9、d1=622Pv1B-pv1=6.33g/kg(a)h1=1.01t1+0.001d1(2501+1.85t1)=3115kj/kg(a)在加熱器中是等濕過程：d2=d1=6.3g/kg(a)h2=1.01t2+O.OOld2(2501+1.85t2)=515kj/kg(a)查圖得濕空氣相對(duì)濕度申2=18%干空氣的質(zhì)量：pVaRTa=242.6kg(101300-1020)x200287x288加熱量：q=m(h2-h1)=4937.8kJa干燥器中是絕熱過程h3=h2=51.5kJ/kg(a)由申3=90%查表得d3=12.64g/kg(a)吸收的水份：m=m(d3-d2)=1538.4gw

10、a8-9某空調(diào)系統(tǒng)每小時(shí)需要t=21C,申c=60%的濕空氣12000m3。已知新空氣的溫度t=5C,申1=80%,cc循環(huán)空氣的溫度12=25C,申2=70%。新空氣與循環(huán)空氣混合后送入空調(diào)系統(tǒng)。設(shè)當(dāng)時(shí)的大氣壓力為0.1013MPa。試求(1)需預(yù)先將新空氣加熱到多少度？(2)新空氣與循環(huán)空氣的流量各為多少(kg/h)?解：已知：11=5C,申1=80%,12=25C,申2=70%查h-d圖可得：h1=15.86kJ/kg(a)d1=4.32g/kg(a),h2=60.63kJ/kg(a)d2=13.93g/kg(a)求t=21C,申c=60%的水蒸氣分壓力hc=44.76kJ/kg(a),

11、dc=9.3g/kg(a),p=2.485kPa,p=1.49kPa,ccs1v1pV(101300-1490)x12000求干空氣質(zhì)量：ma=喬=287x294=14195kg/ha根據(jù)混合空氣的焓和含濕量計(jì)算公式可得：ma1=6839kg/hma2=7356kg/hh=27.7kJ/kg(a)根據(jù)d=d1=4.32g/kg(a)查圖得t=17C8-10為滿足某車間對(duì)空氣溫度及相對(duì)濕度的要求，需將ti=10C,申1=30%的空氣加熱加濕后再送入車間，設(shè)加熱后空氣的溫度12=21C,處理空氣的熱濕比e=3500。試求空氣終了時(shí)的狀態(tài)參數(shù)d2、h2、申2。解：由11=10C,申1=30%,e=3

12、500查圖得：h2=56kJ/kg(a),d2=13.5g/kg(a),申2=85%8-11某空調(diào)系統(tǒng)每小時(shí)需要12=21C,申2=60%的濕空氣若干(其中干空氣質(zhì)量ma=4500kg/h)?，F(xiàn)將室外溫度11=35C,申1=70%的空氣經(jīng)處理后達(dá)到上述要求。(1)求在處理過程中所除去的水分及放熱量；(2)如將35C的純干空氣4500kg冷卻到21C，應(yīng)放出多少熱量。設(shè)大氣壓力B=101325Pa。解：(1)查h-d圖12=21C,申2=60%11=35C,申1=70%得h1=99.78kJ/kg(a)d1=25.17g/kg(a)h2=44.76kJ/kg(a)d2=9.3g/kg(a)處理過

13、程除去的水分m=m(d1-d2)=71.4kg/hwa放熱量：q=m(h1-h2)=247.6kJ/ha(2)將35C的純干空氣4500kg冷卻到21C，放出熱量q=mc(t1一12)=63630kJap8-12已知濕空氣的溫度t=18C,露點(diǎn)t=8C，試求相對(duì)濕度、絕對(duì)濕度及含濕量。如將上述濕空氣加熱d至40C，其相對(duì)濕度、絕對(duì)濕度有何變化？如將其冷卻至飽和狀態(tài)，求其相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度。當(dāng)時(shí)大氣壓力為0.1013MPa。解：(1)查圖得：91二52%vs=65.08m3/kg91P1=申1xp=0.008kg/m3v1svsdl二622pvlBpv1-6.7g/kg(a)(2)相對(duì)濕度92=

14、14%=19.5m3/kg申2=0.0072kg/m3(3)冷卻至飽和狀態(tài)93=100%飽和溫度為8Cv=120.9m3/kgs絕對(duì)濕度Ps=0.00827kg/m38-13冷卻塔中水的溫度由38C被冷卻至23C,水流量100X103kg/h。從塔底進(jìn)入的濕空氣參數(shù)為溫度15C,相對(duì)濕度50%,塔頂排出的是溫度為30C的飽和空氣。求需要送入冷卻塔的濕空氣質(zhì)量流量和蒸發(fā)的水量。若欲將熱水(38C)冷卻到進(jìn)口空氣的濕球溫度，其他參數(shù)不變，則送入的濕空氣質(zhì)量流量又為多少？設(shè)大氣壓力B=101325Pa。解：查h-d圖ti=15C,申1=50%12=30C,申2=100%得h1=28.45kJ/kg(

15、a)d1=5.28g/kg(a)h2=99.75kJ/kg(a)d2=27.2g/kg(a)由t3=38C和t4=23C，取水的平均定壓比熱cpm=4.1868kJ/(kg.K)水的焓值：h=159.1kJ/kgw3hw4=96.3kJ/kg干空氣的質(zhì)量：m(h-h)=90.7X103kg(a)/hm=w3w3w4a(h2-hl)-h(d2-d1)x10-3w4送入濕空氣的質(zhì)量m=m(1+O.OOl/l)=91.2X103kg/ha蒸發(fā)的水量m二m(d2dl)x10-3=1988kg/hwa2)查圖濕球溫度為9.7C，hw4=40.6kJ/kgm(h-h)=168.3X103kg(a)/hmw3w3w4a(h2-hl)-h(d2-dl)x10-3w4送入濕空氣的質(zhì)量m=m(l+.ldl)=169.2X103kg/h814某