工程热力学课后作业答案chapter7.docxVIP

工 程 热 力 学 课 后 作 业 答 案 chapter7 7-1 当水的温度 t=80℃，压力分别为 0.01、0.05、0.1、0.5 及 1MPa 时，各处于什么状态并求出该状态下的焓值。 解：查表知道 t=80℃时饱和压力为 0.047359MPa。 因此在 0.01、0.05、0.1、0.5 及 1MPa 时状态分别为过热、未饱和、 未饱和，未饱和、未饱和。焓值分别为 2649.3kJ/kg ，334.9 kJ/kg， 335 kJ/kg ，335.3 kJ/kg ，335.7 kJ/kg。 7－2 已知湿蒸汽的压力 p=1MPa 干度 x=0.9。试分别用水蒸气表和 h-s 图求出 hx ，vx ，ux ，sx 。 解：查表得： h`` ＝2777kJ/kg v``＝0.1943m3/kg u``= h``－pv``=2582.7 kJ/kg s``=6.5847 kJ/(kg.K) hx ＝xh``+(1-x)h`=2575.6 kJ/kg vx ＝xv``+(1-x)v`=0.1749 m3/kg ux ＝xu``+(1-x)u`=2400 kJ/kg sx ＝xs``+(1-x)s`=6.14 kJ/(kg.K) h`=762.6 kJ/kg v`＝0.0011274 m3/kg u` ＝h`－pv`=761.47 kJ/kg s`＝2.1382 kJ/(kg.K) 7-3 在 V＝60L 的容器中装有湿饱和蒸汽，经测定其温度 t＝210℃， 干饱和蒸汽的含量 mv=0.57kg ，试求此湿蒸汽的干度、比容及焓值。 解： t＝210℃的饱和汽和饱和水的比容分别为： v``＝0.10422m3/kg v`＝0.0011726 m3/kg 1 1 1 pV pV 110 5 4000 120 ＝619000kJ/h 输汽管的半径最小为 r =v. ＝ r = c几 内径： 0.0626m 7-7 某空调系统采用p＝0.3 MPa、x＝0.94 的湿蒸汽来加热空气。暖 风机空气的流量为每小时 4000 标准 m3 ，空气通过暖风机(从 0℃) 被加热到 120℃。设蒸汽流过暖风机后全部变为 p＝0.3 MPa 的凝结 水。求每小时需要多少千克蒸汽(视空气的比热为定值)。 解：空气吸收的热量： q = mc t = c t = 1.01 p RT p 287 273 p＝0.3 MPa 的饱和参数： h``＝2725.5kJ/kg h`=561.4 kJ/kg p＝0.3 MPa、x＝0.94 蒸汽的焓 hx ＝xh``+(1-x)h`=2595.7kJ/kg 需要蒸汽 m = q =304.28 kg /h s h h` 法二： 湿蒸汽中起加热作用的仅为干饱和蒸汽 xm(h``h`) = m c t a p m = 4000 *1.293 *1.005 *120 ＝306.6 kg /h 0.94 * (2725 .5 561 .4) 1 7-8 气缸中盛有 0.5kg、t＝120℃的干饱和蒸汽， 在定容下冷却至 80℃。 求此冷却过程中蒸汽放出的热量。 解： t＝120℃的干饱和蒸汽参数： v``＝0.89202m3/kg h``＝2706.6kJ/kg p1=0.19854MPa 容积： V=mv``=0.44601 m3 t＝80℃的饱和蒸汽参数 v`＝0. 0010292m3/kg v``＝3.4104m3/kg h``＝2643.8kJ/kg h`=334.92 kJ/kg p2=0.047359MPa 比容： v = 比容： v = = ＝0.89202 m3/kg x m 0.5 干度： x = v v`x ＝0.26 v``v` 焓： hx ＝xh``+(1-x)h`=935.2kJ/kg 放出的热量： q=m(h``120-hx-vx(p2-p1))=817 kJ 7－9 有一刚性容器，用一薄板将它分隔为 A、B 两部份。在 A 中盛 有 1kg、压力 pA＝0.5 MPa 的干饱和蒸汽， B 中盛有 2kg pB＝1 MPa， x＝0.80 的湿蒸汽。当隔板抽去后，经过一段时间容器中的压力稳定 在 p3＝0.7 MPa。求(1)容器的总容积及终了时蒸汽的干度； (2) 由蒸汽传给环境的热量。 解： (1)容器的总容积 pA＝0.5