工程熱力學(xué)習(xí)題解答-7學(xué)習(xí)

1、第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán)第七章 水蒸氣性質(zhì)和蒸汽動力循環(huán)思 考 題1. 理想氣體的熱力學(xué)能只是溫度的函數(shù)，而實(shí)際氣體的熱力學(xué)能則和溫度驗(yàn)證上述結(jié)論。答： 以、uh312. 根據(jù)式(3-31)可知：在定壓過程中dhc T。這對任何物質(zhì)都適hc pTpp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 =c dT=0p（因?yàn)樗▔浩瘯r(shí)溫度不變，dT , 水在汽化時(shí)焓是增加的h。問題到底出在哪里?答 =c T p Cdh0CC pTT3. 物質(zhì)的臨界狀態(tài)究竟是怎樣一種狀態(tài)？ - 1 -第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán)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

2、逆循環(huán)進(jìn)行理有矛盾嗎？ 5. 能否在蒸汽動力循環(huán)中將全部蒸汽抽出來用于回?zé)幔ㄟ@樣就可以取消凝汽器， ，而用壓縮機(jī)將QQ2乏汽直接壓入鍋爐，從而減少熱能損失，提高熱效率？2 習(xí)題7-1 利用水蒸氣的焓熵圖填充下列空白：/s kJ/(kgK) 干度x % 過熱度D C/o123453 4342 5502 5242 3453 2122351500.31.00.0147.4056.774007-2 已知下列各狀態(tài)：p MPa t（1） = 3 ， = 300 ；p MPa t（2） = 5 ， = 155 ；p MPa x（3） = 0.3 ， = 0.92。 ；h /； s /(K)v 0.0811

3、6m3 /kgu h pv 2994.230105 0.08116103 2750.92kJ /kg- 2 -第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán)；h/ ； s/(K)v 0.001093525m3/kgu h pv 656.52550105 0.001093525103 651.057kJ /kgPbar 由t 133.540Cs，v m3 kg0.0010735 / ；v h s m3 kg0.60586 /h 561.4kJ /kg；kJ kg2725.5 /s 1.6717kJ /kg；6.9930kJ /(kgK)(m3 kgv v v v)0.00107350.92(0.608560.

4、0010735) 0.55748 /h h (h h)561.40.92(2725.5561.4) 2552.372 /kJ kg() 1.6717 0.92 (6.9930 1.6717) 6.5673kJ /(kgK)s s s s u h pv 2552.3723105 0.55748103 2385.128kJ /kg7-3 0 10 6中的數(shù)據(jù)對照。答案:從略7-4 某鍋爐每小時(shí)生產(chǎn) 10 t水蒸氣，其壓力為 1 MPa，溫度為 350 。鍋爐給水溫度為 40 ，壓力為 1.6 MPa。已知鍋爐效率為蒸汽吸收的熱量80%B燃料可產(chǎn)生的熱能煤的發(fā)熱量 =29 000 kJ/kg。求每小

5、時(shí)的耗煤量。Hv解：Q m h m(h h )蒸汽吸蒸汽蒸汽21由P 16bar t 0C，40 ，kJ kg168.73 /h 111由10，0C350 得kJ kg3157.7 /P bar t h 222104 (3157.7 168.73)Q蒸汽吸Q m H煤煤VQ Q H Q蒸汽吸煤煤BVB- 3 -第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán)Q10 (3159.7168.93)4m 1.288噸/h蒸汽吸 H )0.802.910煤4Brpt7-5 過熱水蒸氣的參數(shù)為： =13MPa、 =550 。在蒸汽輪機(jī)中定熵膨脹11到 =0.005 130 p2汽的濕度。若蒸汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率，求蒸汽輪

6、機(jī)的功率和出口處乏汽 85%ri的濕度，并計(jì)算因不可逆膨脹造成蒸汽比熵的增加。解： 查水蒸氣的h-s表計(jì)算如下：由由， 550 得；h 3469.0kJ /kg s 6.6049kJ /kgP 13bar t 0C1111）P bar232.88 ；0Ct 2sh 137.2kJ /kg；h kJ kg2560.55 / ；2s2s；r /s kJ /(kgK)2ss 8.3930kJ /(kgK)2s則rS S 6.6049 S S S S ()2s12s2s2s2s2sT2s所以)T2s ( s s2s12sr(273.1532.89)(6.60490.4761)0.774142423.4

7、y 1 10.77414 0.22592s2sh h r 137.22422.80.77414 2013.3 /kJ kg2s2s2s理論功率3P (h h )12sTSts104實(shí)際功率13104P 2013.3)T為求2狀態(tài)點(diǎn)的干度 必先求出 ，可由相對內(nèi)效率定義求得hh22- 4 -第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán)2112srih h22ry 1 10.864160.13582222s2s1s s 22222ss s s 7.31766.60490.7127kJ /(kgK)22s22sdP1根據(jù)熱量平衡方程Q乏氣放mmt21pmm冷水放冷水放p21p21pp7-7 已知朗肯循環(huán)的蒸汽初

8、壓 =10 MPa，終壓 =0.005 （kWh）。 ）K ，% ）K ，% 第七章 水蒸氣性質(zhì)及蒸氣動力循環(huán)tp7-8 已知朗肯循環(huán)的初溫 =500，終壓 12（2）15MPa。試求循環(huán)的平均吸熱溫度、理論熱效率和乏汽濕度。 ）K ，% ， % K ，% ， %253.88）264.64pt7-9 =14MPa、=550 ，*11再熱蒸汽的壓力為 3 MPa，再熱后溫度為 550 ，乏汽壓力為 0.004 MPa。試熵圖中。答案 2.17 %4.68 %p*7-10 某蒸汽動力裝置采用二次抽汽回?zé)帷Ｒ阎缕麉?shù)為=14 MPa、1=550 ，第一次抽汽壓力為 2 0.16 t1為 0.005 MPa。試問