工程热力学习题解答-7学习

1、第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环第七章 水蒸气性质和蒸汽动力循环思 考 题1. 理想气体的热力学能只是温度的函数，而实际气体的热力学能则和温度验证上述结论。答： 以、uh312. 根据式(3-31)可知：在定压过程中dhc T。这对任何物质都适hc pTpp用，只要过程是定压的。如果将此式应用于水的定压汽化过程，则得dh =c dT=0p（因为水定压汽化时温度不变，dT , 水在汽化时焓是增加的h。问题到底出在哪里?答 =c T p Cdh0CC pTT3. 物质的临界状态究竟是怎样一种状态？ - 1 -第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环4. 各种气体动力循环和蒸汽动力循环，经过理想化以后可按可

2、逆循环进行理有矛盾吗？ 5. 能否在蒸汽动力循环中将全部蒸汽抽出来用于回热（这样就可以取消凝汽器， ，而用压缩机将QQ2乏汽直接压入锅炉，从而减少热能损失，提高热效率？2 习题7-1 利用水蒸气的焓熵图填充下列空白：/s kJ/(kgK) 干度x % 过热度D C/o123453 4342 5502 5242 3453 2122351500.31.00.0147.4056.774007-2 已知下列各状态：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 水蒸气性质及蒸气动力循环；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中的数据对照。答案:从略7-4 某锅炉每小时生产 10 t水蒸气，其压力为 1 MPa，温度为 350 。锅炉给水温度为 40 ，压力为 1.6 MPa。已知锅炉效率为蒸汽吸收的热量80%B燃料可产生的热能煤的发热量 =29 000 kJ/kg。求每小

5、时的耗煤量。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 水蒸气性质及蒸气动力循环Q10 (3159.7168.93)4m 1.288吨/h蒸汽吸 H )0.802.910煤4Brpt7-5 过热水蒸气的参数为： =13MPa、 =550 。在蒸汽轮机中定熵膨胀11到 =0.005 130 p2汽的湿度。若蒸汽轮机的相对内效率，求蒸汽轮

6、机的功率和出口处乏汽 85%ri的湿度，并计算因不可逆膨胀造成蒸汽比熵的增加。解： 查水蒸气的h-s表计算如下：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则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理论功率3P (h h )12sTSts104实际功率13104P 2013.3)T为求2状态点的干度 必先求出 ，可由相对内效率定义求得hh22- 4 -第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环2112srih h22ry 1 10.864160.13582222s2s1s s 22222ss s s 7.31766.60490.7127kJ /(kgK)22s22sdP1根据热量平衡方程Q乏气放mmt21pmm冷水放冷水放p21p21pp7-7 已知朗肯循环的蒸汽初

8、压 =10 MPa，终压 =0.005 （kWh）。 ）K ，% ）K ，% 第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环tp7-8 已知朗肯循环的初温 =500，终压 12（2）15MPa。试求循环的平均吸热温度、理论热效率和乏汽湿度。 ）K ，% ， % K ，% ， %253.88）264.64pt7-9 =14MPa、=550 ，*11再热蒸汽的压力为 3 MPa，再热后温度为 550 ，乏汽压力为 0.004 MPa。试熵图中。答案 2.17 %4.68 %p*7-10 某蒸汽动力装置采用二次抽汽回热。已知新汽参数为=14 MPa、1=550 ，第一次抽汽压力为 2 0.16 t1为 0.005 MPa。试问