第一章 基本概念及定义

1、 确定与1bar压力相当的液柱高度，假定测压流体为酒精（其密度为 ）。 2、如果气压计压力为83kPa，试完成以下计算：

绝对压力为0.15Mpa时的表压力；

真空计上读数为500mm水银柱时的气体的绝对压力；

绝对压力为0.5bar时相应的真空度（mbar）； 表压力为2.5bar时的绝对压力（kPa）。 3、 水银压力计测量容器中气体的压力时，为避免水银蒸发，在水银柱上加一

段水，水柱高900mm，如图1－17所示。当时当地气压计上水银柱高度为Pb=755mm，求容器内气体的绝对压力为多少MPa和多少at？ 4、 测冷凝器中压力的真空计上水银柱高度为PV=600mm，气压计上水银柱的

高度为Pb=755mm，求容器中气体的绝对压力为多少MPa和多少at？又若

冷凝器内气体压力保持不变，而大气压力变化到Pb'=770mm水银柱，问此时真空表上的读数有变化吗？如果有，变为多少？

5、锅炉烟道中的烟气压力常用上部开口的斜管测量，如图1－18所示。若

已知斜管倾角

，压力计中使用

的煤油，斜管中液柱长

度L=200mm，当地大气压力表示）。

解：

=0.1Mpa。求烟气的绝对压力（用Mpa及at

烟气的绝对压力 6、 容器被一刚性壁分s

力计，如图1－19所上的读数为0.11Mpa。的读数，及容器两部

为两部分，在容器的不同部位安装有压示。压力表B上的读数为75kPa，表C如果大气压力为97kPa，试确定表A上分内气体的绝对压力。

7、上题中，若表C为真空计，读数为24kPa，表B读数为36kPa，试确定表A的读数（Mpa）。

8、 实验设备中空气流过管道，利用压差计测量孔板两边的压差。如果使用

的是水银压差计，测得液柱高为300mm，水银 密度为

1-20），试确定孔板两边的压差。

图

径的活塞联在一起，如压力为

，试

9、气体盛在A,B两气缸内，用一个具有不同直图1-21。活塞的质量为10kg，气体在缸A内的计算气缸B

解：通过活塞作用在气缸B内气体上的总力为

10、气体初态为

功。

，在压力为定值的条件下膨胀到，求气体膨胀作的

11、某气缸内盛气体，缸内活塞自重2kgf，面积为，上方压有质量为m的重物。上述系统处于

平衡时，测得缸内气体表压力为0.2Mpa，求活塞上重物的质量m。 12、一个温度标尺，单位为“米制度”，用“

及1000

。

间的关系； 及210

。

”表示。在此温度标尺上选取水的冰点和汽点分别为100

（1）如果标尺是线性的，试导出该温度标尺的温度与相应的摄氏温标上的读数

（2）在此新的温标尺上，热力学温标的绝对零度所对应的读数为多少？ 13、一个新的温度标尺[我们称之为热力学度（

）这样定义：水的冰点和汽点分别取为10

与相应的摄氏温标上的读数

（1）如果温度标尺是线性的，试导出该温度标尺的温度

间的关系；

（2）若此温标上的读数为0，则绝对温度为多少K？ 14、理想气体状态方程式为pv=RT，试导出：

（1）定温下气体p,v间的关系； （2）定压下气体v,T间的关系； （3）定容下气体p,T间的关系。 15、 把

压送到容积为

，温度由

。

解：充气前气罐内气体绝对压力

充气后气体压力p2

CO2的充气常数

充气后气体质量m2 压入气罐内气体质量

得贮气罐里，气罐内起始表压力

增加到

。试求被压入的

，终了时的表压力的质量。当时当地大气压

第二章 热力学第一定律

1、0.5 kg的气体，在气缸活塞机构中由初态=0.7Mpa、在下列各过程中气体完成的功量及比功量：

＝0.02，准静膨胀到。试确定

（1）定压过程；（2）＝常数。 2、 为了确定高压下稠密气体的性质，取2kg气体在25MPa下从350K定压 加热到370K。气体初终状态下的容积分别为0.03及0.035，加入

气体的热量为700kJ，试确定初终状态下的内能之差。

3、气体在某一过程中吸入热最量12kcal，同时内能增加了20kcal，问

此过程是膨胀过程还是压缩过程？对外交换的功量为多少？

4、1kg空气由＝1MPa、＝500 膨胀到＝0.IMPa、＝500 ，得到热量5O6kJ,作膨胀功506kJ。

又，在同一初态及终态间作第二次膨胀，仅加入热量 39.1kJ，求： （1）第一次膨胀中空气内能增加多少？ （2）第二次膨胀中空气内能增加多少？ （3）第二次膨胀中空气作了多少功？ 解：取空气为闭系

（1）第一次膨胀中空气内能的变化量

（2）第二次膨胀中空气内能的变化量

由于在同一储态及终态作第二次膨胀，而内 能为整函数，故

（3）第二次膨胀中空气作容积变化功W2 5、闭系中实施某过程，试填补表中空缺之数：

6、其

p(体且＜

气

气体服从状态v-b)=RT。式中，R常数，b为另一常对于任何v存在v。（a）试导出每体

从

初

始

容

积

膨

方程为气数，0＜b千克胀

到

终的是过态表理程容达想所

积 所作准静功式；（b）如果气体气体，进行同样的作的功是多些还是少些？

7、如图 2－25所示，某封闭系统沿a－c－b途径由状态a变化到状态b时,吸入热量 84kJ，对外作功32kJ。

（1）若沿途径a一d-b变化时对外作功10kJ，求此时进入系统的热量。 （2）当系统沿曲线途径从b返回到初始状态a时，外界对系统作功20kJ。求此时系统与外界交换热量的大小和方向。 （3）

、

时，过程a－d和 d－b中交换的热量又是多少？

解：

热量为负，说明系统向外界放热

8、某蒸汽动力厂中，锅炉以40Xkg／h的蒸汽供给汽轮机。汽轮机进口处压力表上读数为9MPa，

蒸汽的比焓为3440kJ／kg，汽轮机出口处真空表上读数为730.6mm汞柱高，当时当地大气压是760mm汞柱，出口蒸汽的比焓为2245kJ／kg，汽轮机对环境放热6.85×kJ／h。 （1）汽轮机进出口蒸汽的绝对压力各是多少?

（2）若不计蒸汽进出口的宏观动能的差值和重力位能的差值，汽轮机的功率是多少千瓦？ （3）若进出口处蒸汽的速度分别为70m／s及140m／s时，对汽轮机的功率影响多大？ （4）如进出口的高度差为1.6m，问对汽轮机的功率有多大影响？ 9、 某冷凝器内的蒸汽压力

为0.08at。蒸汽以100m／s的速度进入冷凝器，其焓为 500kcal／kg，蒸汽冷却为水后其焓为41.6kcal／kg，流出冷凝器时的速度约为10／S。同每千克蒸汽在冷凝器中放出的热量是多少

kJ？

10、某燃气

轮机置如

图

2.

2

6示。已知燃料和空气的合物

在截面1以20m／s的度进入燃烧室并在定压下烧，使工质吸热

量q＝879kJkg。燃烧后燃气进入管，绝热膨胀到状态3

，流速增到

。此后燃进入动叶，推动转轮回作功。若燃气在动叶中热力

状

态不变

，

最

后离燃气轮机

的

速

度

＝

1

5

／s， 求： （1）燃气在喷管出口流速； （2）

每

千克

燃

气在燃

轮机中所

作的功

；

（3）

燃气流量5.23

kg/s时，燃气

轮

机

功率

（kw

）。

解：

（1）燃气流速

取截面1至截面3的空间作热力系，忽略重力位能的差值，稳定流动能量方程为

因Wnet＝0，故

（2）每千克燃气作功

取截面3至截面4的空间作热力系。燃气的热力状态不变。稳定流动能量方程为

(3)燃气轮机功率N

装所的混处速，燃入／喷，气转的开0

m

的气为的

11、流速为 500m／s的高速空气流，突然受阻后停止流动。如滞止过程

进村迅速，以致气流会受阻过程中与外界的热交换可以忽略不计。问在 滞止过程中空气的焓变化了多少？ 12、某干管内气体的参数为

某容积为0.53的绝热容器与干管间有阀门相联。容器内最初为真空， 将阀门打开使容器充气。充气过程进行到容器内的压力为2MPa时为止。 若该气体内能与温度的关系为u＝0.72T，T为绝对温度，求充气后容器 内气体的温度。 解：

选容器内的气体作热力系，显然为一开口系。 充气过程中只有气体流入容器，没有气体流出。充气过程满足开口系能量方程。

充气过程的个性条件

为

同时，忽略进入容器的气体动能和重力位能的变化，即能量方程简化为

由于为干管中气体的焓hin假定为正值，则

又min等于加入系统总质量，等于m2（充气后容器内气体的 质量）与m1（充气前容器内气体的质量）之差，最初容器为真空，m1＝0，故 上式可写作

充气后气体温度T2=

第三章 熵及热力学第二定律

1、某动力循环中，工作流体在平均温度400℃下得到热量3150kJ/kg，向温度为20℃的冷却水放出热

量1950kJ／kg。如果流体没有其它的热交换，此循环满足克劳修斯不等式吗?

2、某制冷循环中，工质从温

度为-73℃的冷源吸取热量 100kJ，并将热量220kJ传给温度为27℃的热源。此循环满足克劳修斯不等式吗?

3、两卡诺机A、B串联工作。A热机在627℃下得到热量，并对温度为T的热源放热。B热机从温度为

T的热源吸收A热机排出的热量，并向27℃的冷源放热。在下述情况下计算温度T： （1）二热机输出功相等； （2）二热机效率相等。

解：（1）当二热机输出功相等（

）时，中 间热源温度T

上式可写成

(2)当二热机的热效率相等（

时，中间热源温度T'℃

℃

kJ／h。

4、用卡诺热泵对某建筑物供热。室外温度为-8℃，建筑物维持27℃，每小时供热量为2×

求：

（1）从外界环境输入到建筑物中的热量； （2）要求输入的功率。

5、利

图所的

并限限1

5

0

0

K

，

求

：

二

循0

用3示效求大值0环O

K的

、表示-16 a、b

两循环率比 ，

趋时。

，

效

率

若于的

无极＝＝

。

解：卡诺循环A的热效率

循环B，其作功量

其热效率

二循环的效率比

当T1时，二循环效率比的极限值

＝2000K）得到热量

，并将热

6、某热机循环中，工质从热源（

量排至冷源（＝300K）。在下列条件下，试确定此热机循环是可 逆、不可逆或不可能： （1） （2）

＝1000J， W＝900J； ＝2000J，

＝300J； ＝500J

（3）W＝1500J，

7、用可逆热机驱动可逆制冷机。热机从热源

热，而制冷机从冷藏库试证明当

大大高于

取热向热源

吸热，向热源放

放热，如图3－17 所示。

与

时，制冷机从冷藏库吸取的热量

25

的融一如334.

热源供给热机的热量。

8、将10Kg、50℃的水与60kg、90℃的水在绝热容器中混合，求混合

后体系的熵增。已知水的比热容为 4.1868 kJ／（kg·K）。 9、将 5kg、 0℃

的冰，投入盛有

kg温度为 50℃的水绝热容器中，求冰完全化且与水的温度均匀致时系统熵的变化。已

冰的融解热为 3kJ/kg，水的比热容为 1868kJ／（kg·K）。

10、 可

逆13

--

2160

卡-380℃

-所0，

诺4-示℃循

循1。，环

如已吸

知

环图

＝30＝热， 源使，？

（熵（系求循

量＝3000kJ求： （1）循环作功量；

2）冷源吸热量及冷增量； 3）如果由于不可逆统的熵增加0.2kJ/K冷源多吸收多少热环少作多少功？

11、 闭系中某一过程的熵变化为25kJ／K，此过程中系统仅从热源（300K）得到热量6000kJ。问此过

程是可逆、不可逆或不可能？

12、 气体在气缸中被压缩，气体的内能变化为55.9kJ／kg，熵变化为－0.293kJ／（kg·K），输给气

体的功为186kJ/kg。温度为20℃的环境可与气体发生热交换，试确定每压缩 1kg气体时的熵产。 13、 两物体质量相等、比热容相同（都为常数），其中A物体初温为，B物体初温为

作热源和冷源，使可逆机在其间工作，直至两物体温度相等时为止。

。用它们

（1）试证明平衡时的温度为 （2）求可逆机作出的总功量；

（3）如果两物体直接接触进行热交换，直至温度相等，求此时的平衡温度及两物体的总熵增。 解：取A、B物体（质量相同，比热容相同）和可逆热机作绝热系。A物体（热源）放热后，温度由TA降至Tm,B物体（冷源）吸热后，由TB升高至Tm,可逆热机在A，B物体间工作，当二物体温度相等时，可逆热机停止工作，则有 又 故

（2）可逆热机作出的总功量

A物体由TA降至Tm'放出热量Q1

B物体由TB降至Tm'放出热量Q2 可逆热机作出的总功量W

（3）如果A，B物体直接接触进行热交换，至温度相等，此时的平衡温度及两物体的总熵增。 由热平衡式得

两物体组成系统的总熵增

14、 两个质量为m 、比热容为定值的相同物体处于同一温度。将两物体作为制冷机的冷、热源，使

热从一物体移出并传给另一物体，结果一个物体温度连续下降，而另一物体连续上升。证明：当被

冷却的物体温度降到

（

＜

＝时所需的最小功为

。

证：设冷源被移出热量后，温度由T1降至Tf，热源吸收热量后，温度由T1增至Tx 冷源移出的热量 Q冷＝mc（T1-Tf） 热源吸收的热量 Q热＝mc (Tx-T1)

可逆制冷机消耗功量 Wmin= Q热－Q冷＝mc(Tx-T1)－mc(T1－Tf) =mc(Tx+Tf-2T1) 热源，冷源和可逆制冷机组成的绝热系， 有

即

15、 热力系从温度为的高温热源吸热 Q，问系统得到多少可用能？若吸热过程为在有限温差下进行

（

＜

＝吸入同样的热量Q,这时系统得到的可用能又

的不可逆过程，吸热时热力系温度为

是多少？二者之差与过程的不可逆性有何关系？环境温度为。

16、 将汽轮机视为一开口绝热系。已知进、出口状态1、2下的各参数，求此绝热系在1－2过程中所

能完成的最大功量。

17、 在上题中，若汽轮机在工作过程中由于气流摩擦而产生熵增18、 求节流过程中工质火用的变化。

此时作功量减少多少？

第四章 热力学一般关系

1、已知v＝f（p，v），证明循环关系式2、试证范德瓦尔气体 （l） （2）

（3） （4）Cv只是温度的函数。 （5）定温过程的焓差为（6）定温过程的熵差为（7）可逆定温过程的膨胀功为（8）可逆定温过程的热量为（9）绝热膨胀功为（10）绝热自由膨胀时

3、某气体的状态方程为，式中的C为常数。试求：

（1）经图示循环1－B－2－A－1后系统热力学能的变化，及与外界交换的功量和热量。已知且比热容为常数

（2）此气体的焦耳－汤姆孙系数。 4、假定某气体的等压体积膨胀系数为b都是常数。导出这种气体的状态方程。

，等温压缩率

，其中a、

5、0.5kgCH4在0.005立方米的容器内的温度为100℃。试用：（1）理想气体状态方程式；（2）范德瓦尔方程分别计算其压力。

6、试用通用压缩因子图确定O2在160K与0.0074 立方米/kg时的压力。已知Tc=154.6K，pc=5050kPa。

7、理想气体状态方程、范德瓦尔方程、维里方程、对比态方程、通用压缩因子图各有什么特点，有何区别，各适用于什么范围？

8、如何理解本章所导出的微分方程式为热力学一般关系式。这些一般关系式在研究工质的热力性质时有何用处？

第五章 气体的热力学性质

1、某锅炉需要供应的空气量为66000 /h/（标准状况）。这些空气的表压力读数为250mm水柱，被预热

到350℃。求热风道中的实际容积流量（当时当地大气压力读数为750mm汞柱）。 2、空气力

0

.2罐也求将4M温3

、

气吸为3的内是要罐Pa度

压取 ，贮空1多内。为

缩温0．压气气5℃少的设

机度1缩罐的和时压充60

每为MP后内温 间力气℃

分钟自大15℃ ．压a的空气队充。度0压提后。

入设和．气高罐

容开压1M机到内

积始力Pa可

1空

为时，. 气

已知理想气体的定压比热容为变化量的计算式。

＝a ＋bT，其中a、b为常数。试导出其内能、焓和熵的

解：理想气体定压比热容与定容比热容之间的关系为 理想气体内能，焓熵变化量

代入 （a,b,R为常数）

4、已知理想气体的定容比热容为算式。

＝a＋bT。其中 a、b为常数。试导出其内能、焓和熵的变化量的计

5、 将1kg的由=30℃加热到＝40℃，试分别用定值比热容（由附录表II查取）和平均比热容

（由附录表IV查取）计算其内能和焓的变化量。如果加热过程中未完成技术功,问加入的热量为多少？如果过程中未完成膨胀功，加入的热量又为多少？

6、0．1kmol的由＝120℃定容地加热到＝800℃，分别用定值比热容和平均比热容计算其内能

和焓的变化量及加入的热量。 7、某锅炉的空气预热器将空气由20℃加热到250℃，空气流量为60000

值比热容和平均比热容计算每小时加给空气的热量。 8、1kg的

（其量交术（算9

、

0胀气焓技

．

到体的术由1内，换功2以

／h(标准状况下)，试用定

＝0．8MPa、＝900℃膨胀到＝0．12MPa、＝600℃按照理想气体性质： ）用定值比热容计算

能、焓和熵的变化如果膨胀中未与外界热量，求作出多少技； ）用比热容函数式计

上各量。

kM

P＝性变功

ga

空、4质化。

0

气＝0计量如

℃算，过

由8

5，其以程

0＝℃试内及是

绝按能完定

热理和成熵

膨想的

1

7

的定，值求比膨热胀容终计点算压）力。（

用

10、将1kmol氧气由11、两

=0.1MPa、=25℃压缩到=6MPa、＝250℃，按理想气体性质计算其内能、焓和熵

的变化量。如压缩过程消耗的技术功量为20000kJ/kmol，求过程中放出的热量（用比热容函数式计算）。

温4080界冷和热

股压力相同的度分别为至0℃，在定压℃的空气。若无热交换，试、热空气的质容积流量比（容计算）。

空下

空求量用气10混气混流平

流℃合与合量均，和力外前比比

12、两股压力相同的空气流。一股温度＝400℃，流量为

＝120kg/h；另一股＝150℃，

两股混合为相同压力的混合气流。若混合过程是绝热的，求： （1）混合气流的温度；

（2）混合过程空气的熵将增大还是减小，还是不变； （3）计算熵变化量（用定值比热容计算）。

＝21Okg/h。

13、容积为 0.35

的氮气瓶中，原来压力为 17MPa，温度为20℃。由于漏泄，压力降至8MPa，温度未变。用理想气体状态方程计算漏掉了多少氢气，再用通用压缩性系数对计算结果进行修正。 的容器中，试分别用理想气体状态

方程、通用压缩因子图和范德瓦尔斯方程计算容器内将承受的压力。 5

、

将＝

在

空1

2＝气0

02

7由Ka完、

成3

K＝变

多的0

.化＝

3少环8

境M到00有

K

P

中a

、＝，用，

14、欲将0.5kmol的氮气在温度为300K的情况下充人容积为0.7

1

0．2最多功？MP

能

16、 用ds方程导出T－s。图上定容线及定压线的斜率，并判断过同一状态点时哪条线较陡？ 17、 证明 p－h图上定熵线的斜率为。 18、 将下列偏导数用可测参数 及热系数表达：

；

。

19、 证明：

证明：

(1) （2）

20、 证明： 。 21、 （1）对手均匀物质

出p－T图上定熵线率表达式； （2）取某单原子理想的定压比热容c2.5R，问在p－T图同一状态点的定熵定容线斜率的比值少？ 22、 对于处于23、 钢在500K时。

（1）确定比热容差

的值，并用J／（mol·K）表示；

0℃的水银，测得其

，

的气p上线是0

导斜体＝过与多

计算其定容比热容，及比热容比k。

（2）在这个温度下钢的＝26.15 J／(mol·K)，如果不区别与的数值会造成多大的误差？

24、 对为于常遵数循）状的态物方质程，

（

试

导

出

C

及的表达式。

25、 水经定熵过程由p0＝0.1MPa升压至p＝100MPa，试计算初始温度分别为0、5、50℃时水的温度变

化。在上述初始温度下分别采用如下数据，并视它们为定值。

26、 对于一些物质，在一定参数范围内状态方程式（其中R为气体常数，C亦为常数）具

有相当高的精确性。在该方程适用范围内，当压力为Pα物质的定压比热容为＝A＋BT，其中A、B为常数。试求出定压比热容与温度、压力的关系（T，p）的表达式。 27、 对于定温过程，试说明根据范德瓦尔斯状态方程可得出下列关系：

28、 在中等压力下，气体的状态方程可以写成

的函数。证明：

（1）

式中：R是气体常数；B、C仅是温度

（2）

时，有。

第六章 蒸汽的热力性质

1、在饱和水蒸气性质表（附录表V）上查出温度 t=100℃时饱和水及饱和水蒸气的各参数，计算饱和

水及饱和水蒸气的化学势，并说明它们满足相平衡条件。如上，再分别对t=200℃及p=Pa时进行计算和说明。

2、在饱和氨蒸气表（附表VII）及饱和氟里昂-12蒸气表（附表VIII）上各选取两点重作习题6－1的

计算和说明。

3、水三相点的温度＝273.16K、压力＝611.2Pa，汽化潜热＝2501.3kJ／kg。如忽略潜热的变化，

试按蒸汽压方程计算＝10℃时的饱和蒸汽压，并与表上数据相比较。

4、按饱和水及蒸汽性质表上数据，用克劳修斯－克拉贝龙方程计算汽化线在150℃时的斜率。

5、一个物理大气压下，水和冰在0℃时处于平衡，此时，熔解潜热

=0.018 ／kmol，冰的摩尔容积

＝6019.5J／mol，水的摩尔容积

是多少？

0.0197 ／kmol。试计算该点熔解线的斜率。

＝2833.47kJ/kg，求熔解潜热

＝0.661

6、水的三相点上，汽化潜热＝2501.3kJ/kg，升华潜热，

7、在二氧化碳的三相点上，T=216.55K，p=0.518MPa，固态比容/kg，液态比容

=347.85kJ／

=0.849/kg,气态比容＝72.2/kg，升华潜热＝542.76kJ／kg，汽化潜热

kg。试计算：

（1）在三相点上升华线、熔解线和汽化线的斜率各为多少？

（2） 蒸气压方程估算t=-80℃时的饱和蒸气压力（查表数据为0．0602MPa）；

（3） 算t=-40℃时的饱和蒸气压力（查表数据为1.005MPa）。 8、利用水蒸汽表判定下列各点的状态，并确定其h、s或x的值： （1） （2） （3）

=20MPa、=300\； =9MPa、

0．017 ／kg；

=4．5MPa、=450\；

（4）=1MPa、 x=0 9。

解：

（1）P1=20Mpa,t1=300℃

（2）

为湿蒸汽

h'=1364.2kJ/kg h\ s'=3.2875kJ/(kg。K) h=xh\2741.8＋（1－0.818）×1364.2 =2491kJ/kg

s=xs\5.6773＋（1-0.818）×3.2875 =5.2423kJ(kg。K)

(3)Pa=4.5Mpa t1=450℃>tm=257.41℃ 为过热蒸汽

(4)p4=1Mpa x=0.9 为湿蒸汽

9、利用水蒸气的h－s图确定上述各状态点的参数h、s或s的值，并与查表所得结果相对照。 10、已知水蒸气的压力为0.5MPa，比容v＝0.35／kg，问它的状态是否是过热蒸汽？如果不是，那

么是干饱和蒸汽还是湿蒸汽，并用水蒸气表求出其它参数。 11、某锅炉生产量为 10t／h，蒸汽的压力2MPa，温度℃。设锅炉给水温度t＝40℃，锅炉

效率为78％，每千克煤燃烧时的发热量为28000kJ／kg。问此锅炉每小时的煤耗量是多少？（锅炉效率为蒸汽总吸热量与燃料总发热量之比值。）

12、蒸汽干度计测定蒸汽干度时，将绝对压力为1MPa的湿蒸汽向大气节流，节流后测得其温度为

120℃。求湿蒸汽原有的干度（若大气压力为0.09MPa）并将初、终状态表示在h-s图上。 13、 压力

的蒸汽进入汽轮机，可逆绝热膨胀至

（绝对压力）。利用 h－s

图求终态的等参数值，并求出每1千克蒸汽在汽轮机中所作的功。又若考虑汽轮机

膨胀过程的不可逆性，并已知不可逆熵产为0.25kJ／（kg·K）；求此时每千克蒸汽在汽轮机中所完成的功量，及汽轮机的相对内效率。

14、 水房烧开水用、的蒸汽与℃0.095MPa的水混合，试问欲得千克开

水，需要多少蒸汽和水？ 15、 汽轮机的乏汽在真空度为0.094MPa，x＝O.90的状态下进入冷凝器，被定压冷却凝结为饱和水。

试计算乏汽凝结为水时体积缩小的倍数，并求每千克乏汽在冷凝器中所放出的热量。已知大气压力为0.1MPa。 16、 1千克压力、温度＝300℃的水蒸气，定温压缩至原来容积的1/3。试确定蒸汽的终状

态、压缩所消耗的功及放出的热量，并在p－v、T－s及h－s图上将此过程表示出来。 17、轮机中，蒸汽初态为=2.9MPa、＝350℃。若经可逆绝热膨胀至

／s，求汽轮机的理想功率为多少千瓦？

＝0.006MPa，蒸汽流量为3.4kg

＝20bar，求喷管出口流速

18、已知汽轮机喷管进口蒸汽参数为

（将初速视为零）。

＝3.5MPa、＝450℃，出口压力

第七章 理想气体混合物及湿空气

1、理想气体混合物的摩尔成分为：气体常数和质量成分。 2、理想气体混合物的质量成分为：

和摩尔成分。

＝0.40，=0.85,

=0.10,＝0.13，

=0.10,

＝0.40。求混合物的摩尔质量、

=0.02求混合物的气体常数、摩尔质量

3、锅炉烟气容积成分为：＝0.12,=0.08，其余为。当其

进入一段受热面时温度为1200℃，流出时温度为800℃烟气压力保持P=Pa 不变。求：

（1） 烟气进、出受热面时的摩尔容积；

（2） 经过受热面前后每千摩尔烟气的内能和焓的变化量； （3） 烟气对受热面放出的热量（用平均比热容计算）。

4、烟气容积成分为＝0.11，＝0.07，＝0.82，而温度为800℃为将其应用于干燥设备，先将其与压力相同、温度为20℃的空气混合成500℃的混合气。求1千摩尔烟气应与多少空气混合，

以及混合后混合气体的容积成分（用平均比热容计算。空气成分为

＝0·79，

＝0.21）。 ＝115kg／h；第

5、有三股压力相等的气流在定压下绝热混合。第一股是氧气，＝300℃，流量

二股是二氧化碳＝200℃，＝200kg/h；第三股是氮气，＝400℃。混合后气流温度为

275℃。试求：

（1）每小时的氮气流量（用平均比热容计算）； （2） 每小时的混合熵产（用定值比热容计算）。

6、一个绝热刚性容器，起初分为两部分。一部分盛有2kg氮气，压力为0.2MPa，温度为30℃；另一

部分盛有1.5kg二氧化碳，压力为0.5MPa，温度为100℃。取掉隔板后两种气体混合。求： （1）混合后的温度和压力；

（2） 混合过程引起的熵增（用定值比热容计算）。

7、温度=1000℃，摩尔成分为=0.25、、=0.15的燃气，与温度入=3O0℃，摩

尔成分为＝0.79、＝0.21的空气绝热混合。混合后温度＝800℃。燃气、空气和混合产物的压力相同。计算： （1）燃气和空气的混合比例；

（2） 对应于1kmol混合产物，混合过程的熵增量（用定值比热容计算）。

12、 氮气和氨气的混合物，若处于状态＝300K、＝0.1MPa和处于状态＝560K、0.7MPa时混合物的摘相等，试确定混合物的摩尔成份。

13、 氮气和二氧化碳的混合气体，在温度为40℃．压力为0.5MPa时比容为0.166m/kg,求混合气体

的质量成分。 10、某容器底部盛有少量水，气空间容积为0.05

5000Pa，计算容器内尚残存多少空气。

，抽空后密闭。在温度为30℃时测得容积内压力为

11、湿空气温度为30℃，压力为Pa，露点温度为22℃，计算其相对湿度和含湿量。

12、室内空气的压力和温度分别为0.1MPa和 25℃，相对湿度为60％。求水蒸气分压力、露点温度和

合湿量。

13、压力为标准大气压、温度为35℃从相对湿度为70％的空气，进入冷却设备中冷却，离开冷却设备

时成为25℃下的饱和空气。若干空气流量为100kg／min，求湿空气每分钟在冷却设备中排出的水分和放出的热量。

14、气调节设备中，将＝30℃．＝0．75的湿空气先冷却去湿到＝15℃，然后再加热到乌℃。

苦于空气流量为500kg／min，试计算：调节后空气的相对湿度；在冷却器中空气放出的热量和凝结水量；加热器中加入的热量。

15、氟里昂－12和氮的混合物，在定容下从 90℃、0．7MPa被冷却到－28℃时氟里昂开始凝结。试

问原来混合物的组分是多少？

16、将＝20℃、＝30％的空气，先加热到＝50℃，然后送入干燥箱干燥物体，干燥箱出口的空

气温度为＝35℃。试计算从被干燥的物体中吸收1kg水分时所需的干空气量和加热量。

＝12℃．

＝0.2、流量

＝25kg/min;另

17、在稳定绝热流动过程中，两股空气流相混合。一股

一股＝25℃．＝0.8、温度和含湿量。

＝40kg／min。如所处压力均为0.1MPa，求混合后空气的相对湿度、

18、冷却塔将水从38℃冷至23℃，水流量为kg/h 。从塔底进入的空气的温度为15℃，相对

湿度为50％，塔顶排出的是30℃的饱和空气。求需要送人的空气流量和蒸发的水量。若欲将热水冷却到进口空气的湿球温度,而其它参数不变,则送入的空气的流量又为多少。

19、大气的温度和相对湿度分别为℃、＝70%。室内要求供应℃、

试选择一个空调方案并计算之。

＝50%的空气，供给量为 。

第八章 理想气体的热力过程

1、 一个容积为0.02 的封闭容器中，盛有温度18℃．压力为0.3MPa的一氧化碳。问在加入30KJ的热

量后，其压力及温度将上升至多少？

2、2在一直径为5cm的气缸中，有温度为18℃、压力为以0.2MPa的气体0.2 。气缸中的活塞承受一

定的重量，且假设活塞移动时没有摩擦。当温度上升到200℃时，问活塞上升多少距离？气体对外作了多少功？ 3、用于高炉的冷空气，温度为30℃，以每小时3500（标准状态）通过直径为500mm的管道而送

入预热器。在压力P＝830mm汞柱下被加热到800℃，然后此热风再经热风管道而进入高炉。假设热风管道中的风速和冷风管道中一样，试问每小时消耗的热量及热风管道的直径（单位时间的容积流量＝面积×速度），以定比热容和按平均比热容表计算之。 4、柴油机的气缸吸入温度＝60℃的空气0.0025

，

＝0.1MPa。由于绝热压缩的结果，空气的温

度高于燃料的着火温度。今要求压缩终了的温度为720℃，问空气应被压缩到多大的容积，压力为多高？

5、活塞式压气机中，氮气的初态为＝0.15MPa、＝27℃。今压缩2kg氮气使其容积为原来的1/4，

若一次压缩是在定温下进行，另一次在绝热下进行，求此两种压缩过程的终态参数。过程中的热量和功量，以及过程中内能、焓、熵的变化，并将过程画在p－p及T－s图上，且比较何种压缩耗功较多。 6、容积为0.4

的钢瓶盛有氧气，初状态为

＝15MPa、＝20℃由于气焊消耗了部分氧气，留在瓶

内的氧气相当于从初压绝热膨胀到＝7.5MPa。问共用去了多少千克氧气，瓶内氧气的温度为多少度？设钢瓶为刚体，其容积不发生变化。若瓶内氧气从周围环境吸热，其温度又重新等于20℃，问此时瓶内的压力

为多少？

7、如图 9－11所示，1kg空气从初态＝0.198MPa、＝300℃定温膨胀到＝1.68／kg。随后将

空气定压压缩，再在定容下加热，使它重新回到原来的状态。试求出各特性点1、2、3的状态参数

和每一过程中内能、焓、熵的变化量，并画出T－s图。

8、2kg的气体按多变过程膨胀到原有容积的3倍，温度从 300℃下降到

60℃。膨胀过程中膨胀功为100kJ，自外界吸热20kJ。求气体的和各是多少？

9、试证明定比热容理想气体在T-S图（图9

－12）上任意两条定压线（或定容线）之间的水平距离相等，即线段12＝34。

证：

10、试证明定比热容理想气体在T－S图（图9－13）上任意两条定压线（或定容线）之间，线段。

11、试在p-v图及T－s图上将满足下列要求的多变过程表示出来（先画四个基本过程），并指出n值的

范围：

（1）工质放热、膨胀； （2）工质膨胀、升压；

（3）工质吸热、压缩、升温； （4）工质放热、压缩、升温； （5）工质放热、降温、升压； （6）工质压缩、降温、降压。 解：

（1）工质放热膨胀 0－1 k

（比大气环境压力稍高），温度与环境温度相同。将阀门打

相等时，立即关闭阀门（此过程可视作可相同时（气体从环境中吸热），测出容器

12、在一个有阀门的容器中，气体压力为

开放出部分气体，当容器内压力迅速降低到与大气压力逆绝热过程）。等到容器内气体的温度再与外界环境温度

内的压力为 。试证明气体的比热容比为。

13、某气体在定压下从初温40℃加热到750℃，并作了容积变化功＝184.6kJ/kg。设比热容为定值，

论确定该气体的R，并求其内能的变化、吸热量和熵的变化。

14、图9-17所示的装置中，气缸及活塞均由绝热材料制成。活塞两侧空间各盛有1kg空气，初始温度

与压力均为27℃及0.1MPa。今对左方（图中 A）气体缓慢加热（如电加热），使左方气体缓慢膨

胀，推动活塞压缩右方（图中 B）气体，直至右方气体压力升高到0.2MPa。活塞与气缸间的摩擦忽略不计。试求： （1）过程终了时左右两方气体的温度； （2）过程终了时左右两方气体的温度； （3）过程中右方气体接受的功量；

（4）将两方气体所进行的过程在p－v 图及T-s图上大致 地表示出来。

第九章 气体与蒸汽的流动

1、填空题

（1）空气在稳定工况下流经喷管，空气的______转变成______，空气的压力_____，流速______，温度______。

（2）空气流经阀门，其焓变化_____；压力变化_____；熵变化_____；温度变化____。（填大于零、小于零或等于零）

（3）焦汤系数＝____。当其大于0时，节流后温度将____。

（4）插入高速流动工质中的温度计，测出的温度值一般____工质的实际温度。

（5）两股空气流，其参数如图所示。合流过程是绝热的，忽略动能、位能的变化，试用已知参数表示会流后的温度____（Cp为定值）

（6）渐缩喷管工作在初压P1和极低背压Pb之间，初速略去不计。若喷管出口部分切去一小段，如图所示。则工质的出口流速______，流量______．（填变大，变小或不变）

2、简答题

（1）在给定的定熵流动中，流道各截面的滞止参数是否相同，为什么？

（2）渐缩喷管内的流动情况，在什么条件下不受背压变化的影响？若进口压力有所改变（其余不

变）则流动情况又将如何？

（3）气体在喷管中流动加速时，为什么会出现喷管截面积逐渐扩大的情况？常见的河流和小溪，遇到流道狭窄处，水流速度会明显上升；很少见到水流速度加快处，会是流道截面积加大的地方，这是为什么？

（4）气体在喷管中绝热流动不管其过程是否可逆，都可以用明可逆过程和不可逆过程所得到的效果相同？

3、渐缩喷管射出的空气，压力为0.2MPa，温度为150℃，流通为400m／s，求空气的定熵滞止温度和压力。

4、燃烧室产生的燃气压力为0.8MPa、温度为900℃，让燃气通过一个喷管流人压力为0.1MPa的空间，以获得高速气流。流经喷管的燃气流量为0.93kg／s。已知燃气的比定压热容为1.33kJ/(kg*K)，比热比为1.34。

（1）为使气体充分膨胀，应选用何种形式的喷管，能否获得超音速气流？ （2）求喷管出口处气流速度和出口截面积。

（3）若考虑摩擦，喷管出口处气流实际速度与理论流速相比，哪个大？为保证流量不变，出口截面积应该怎样改变？

5、空气流经渐缩喷管作定摘流动。进口截面上空气参数为p1=0.6MPa，t1=700℃，Cf1=312m/s，出口截面积为30平方厘米。试确定最大质量流量及达到最大质量流量时的背压力多少？ 6、水蒸气流经某渐缩喷管进口参数为p1=8.8MPa，t1=500℃，喷管出口外界背压为4.0MPa，出口截面积A2＝20平方厘米。试求： （1）不计摩阻时喷管出口的流速和流量。

（2）若设计一喷管以充分利用压差，应选何种形状？喷管的出口流速为多少（不 计摩阻）？ （3）当考虑摩阻，喷管的速度系数为0.96时，题（1）的出口速度是多少？定性说明流量是变大还是变小。

7、压力为p1=1.2 MPa，温度T1= 1200 K的空气以 qm＝ 3kg/s的流量流经节流阀，压力降为P2＝1.0MPa．然后进入喷管作可逆绝热膨胀 。已知喷管出口外界背压为0.6MPa，环境温度为300K，问： （1）应选何种形状的喷管？ （2）喷管出口流速及截面为多少？

（3）因节流引起的作功能力损失为多少？并表示在T－s图上。 （4）如果背压变为0.4MPa，此时流过喷管的流量为多少？

8、压力为1MPa的饱和水，经节流阀压力降为0.1MPa。已知环境温度为300K。求：（1）节流后的温度、焓和热力学能；（2）节流引起的有效能损失；（3）将此过程及损失表示在T－s图上。 9、如图所示，温度为20O℃、流量为6kg／s、流速为10Om／s的空气流过管道1，与另一管道2中温度为100℃、流量为1kg／s、流速为50m／s的空气进行绝热混合。混合后空气的压力为0.4MPa，管道3的直径为100mm，若空气的比热容为定值，试求混合后空气的流速和温度

进行计算。这是否说

第十章 气体的压缩

1、理想的活塞式压气机吸入℃的空气54/h，并将其压缩到

压缩为n=1、1.25、1.4的各种可逆过程，求理想压气机消耗的功率。 2、轴流式压气机每分钟吸入℃的空气20O，绝热压缩到

气机的绝热效率为0.85。求出口处空气的温度及施动压气机所需的功率。 3、轴流式压气机从大气环境中吸入

到满足率。

。设，该压

＝15℃的空气，其质量流量为11.6kg/s，绝热压缩

MPa。由于摩阻作用，出口空气温度增至302℃。若此不可逆绝热过程的初、终态多数

，求多变指数n、压气机的绝热效率、因摩擦引起的熵产及拖动压气机所需的功

的空气。初态参数为

4、一台活塞式压气机，分三级压缩，中间冷却，每小时吸入90

℃，压缩到终压为34.3MPa。设三缸中的可逆多变压缩过程的多变指数n＝

1.25，并要求每缸压缩后的温度小于160℃，以保证润滑，求： （1）按压气机耗功量为最小值，决定最有利的中间压力； （2）各气缸的出口温度； （3）压气机的总耗功率；

（4）压缩过程中空气的总放热量； （5）中间冷却器中空气的总放热量。 解：（1）中间压力P1

（2）各气缸的出口温度TI

(3)压气机总的耗功率 N=

℃

=－17.84kw

(4)多变压缩过程中气体放出的热量Qn Qn=

(5)中间冷却器中气体放热量QP T3=T1

Qp

5、一单缸活塞式压气机，气缸直径 D＝100mmm，活塞行程s＝125mm。从大气中吸入空气，空气初

态为℃，绝热压缩到。若机轴转速为60Or/min，试计算压气机每分钟生产压缩空气多少千克及拖动压气机所需的功率。

6、某活塞式压气机的余隙容积百分比 C＝0.05，进气的初态参数为P＝0.1MPa、＝27℃，压缩终压

力MPa。若压缩过程分别为绝热压缩（n＝1.4）、多变压缩（n＝1.2）、定温压缩（n＝1），求不同压缩时压气机的容积效率（设膨胀过程和压缩过程的指数相同）。

第十一、十二章 动力循环

1、某朗肯循环的蒸汽参数为：＝500℃，＝0.004MPa，（1）水泵所消耗的功量及进出口水温差； （2）汽轮机作功量及循环功比； （3）汽轮机出口乏汽干度； （4）循环热效率；

（5）分析以上结果可以说明什么问题。

＝3、6、9、12MPa。试计算：

2、朗肯循环中，蒸汽参数为：＝3.5MPa，＝435℃。试计算背压

时的循环热效率，并比较计算结果。

分别为0.004、0.01和0.1MPa

＝3.5 MPa、

3、某热电厂中，装有按朗肯循环工作的功率为1.2万千瓦的背压式汽轮机，蒸汽参数为

＝435℃，＝0.6MPa。经过热用户后，蒸汽变为下的饱和水返回锅炉。锅炉的效率ηB＝0.85，所用燃料的发热量为26000 kJ／kg。求锅炉每小时的燃料消耗量。

4、具有二级混合式加热器的回热循环如图11－23所示。已知其参数为＝3.5 MPa，＝435℃，

＝0.004MPa，pA ＝0.6MPa，pB＝0.1MPa。若忽略泵功不计，试求： （1）抽汽系数αA 、αB

（2）循环吸热量q1 ； （3）循环放热量q2 ； （4）循环热效率；

（5）与无回热的朗肯循环相比较（参数相同）。

5、具有一次再热的动力循环的蒸汽参数为：

＝

9.0MPa，再热温度tA＝＝535℃，＝0.004MPa。

如果再热压力pA分别为：4、2、0.5MPa，试与无再热

的朗肯循环作如下比较：

（1）汽轮机出口乏汽干度的变化； （2）循环热效率的提高； （3）汽耗率的变化；

（4）说明再热压力对提高乏汽干度和循环热效率的影响。 6、三级抽汽回热循环系统如图11-24所示。已知其参数为＝450℃，

温度为150℃。试计算：

（1）按理想情况确定抽汽压力； （2）各次抽汽系数；

（3）循环动量及汽耗率；

（4）循环热效率

注：除氧器可视为一级混合式加热器

＝4MPa，

＝0.004 MPa，汽轮机的相 对内效率ηri＝0.80，给水

7、轮机装置的定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压气机的温度＝270℃、压力

循环增压比

＝0.1MPa，

。在燃烧室中加入热量 ql＝333 kJ／kg，经绝热膨胀到 p4 ＝0.1 MPa。设比

热容为定值，试求： （1）循环的最高温度； （2）循环的净功量； （3）循环热效率；

（4）吸热平均温度及放热平均温度。 解：（1）循环的最高温度

已知P1=0.1Mpa t1=27℃ T1=273+27=300K

(2)循环的净功量w

(3)循环的热效率

（4）吸热平均温度

8、上题中，为提高循环热效率采用极限回热，设T4＝T5，T2＝T3（图12－3）。试求具有回热的燃气轮

机定压加热装置理想循环的热效率。

解：具有回热（极限回热）的燃气轮装置定压加热理想循环热效率

9、设上题装置中的压气机绝热效率为0.85，燃气轮机的相对内效率为0.90，求燃气轮机装置的实际循

环效率。若采用极限回热，实际循环效率是否提高？

10、 有回热的燃气轮机装置采用两级压缩、中间冷却和两级膨胀、中间再热（图12－6）。工质视

为空气，经过每级燃气轮机和压气机的压力比为 2。进入每级压气机时温度 tl＝t3＝27℃，初压p1

＝0.1 MPa。进入每级燃气轮机时温度t6＝t8＝504.6℃，膨胀终压为0.1MPa。求在极限回热情况下，该燃气轮机装置理想循环的热效率，并与习题12－1的结果相比较。 解：

5、两个内燃机理想循环，一为定容加热循环1－2－3－4－1，另一为定压加热循环1－2'－3－4－1，如图12－18所示。已知下面两点的参数： p1＝0.1 MPa t1＝60℃ p3＝2.45MPa t3＝1100℃。工质视为空气，比热容为定值。试求此两循环的热效率，并将此两循环表示在p－V图上。

6、一内燃机混合加热循环，工质视为空气。已知p1＝0.1MPa，ｔ1＝50℃，

、

、

，比热容为定值。求此循环的吸热

量及循环热效率。

7、一内燃机混合加热循环，已知t1＝90℃，t2＝400℃，t3＝590℃，t5＝300℃，如图12-8所示。工质

视为空气，比热容为定值。求此循环的热效率，并与同温度范围内卡诺循环的热效率相比较（提示：根据各过程的熵变化量，先求出t4）。 解：T1=363K, T2=673K, T3=963K, T5=573K

同温度范围那卡诺循环热效率

8、以空气为工质实现卡诺循环。初态为p1＝0.1 MPa、T1＝298 K，循环中加入的热量q1＝780 kJ／kg，

循环最高温度为1772.4 K。试确定循环的最高压力和循环热效率，并将此循环表示在p－V图及T－s图上。

第十三章 制冷循环

1、某制冷装置的制冷量为250000kJ／h，冷藏室的温度保持在－20℃，周围环境的温度等于20℃。试

求：

（1）此制冷循环制冷系数可能的最大值为多少； （2）此装置所必须消耗的最小功率；

（3）每小时传给周围环境的热量为多少； （4）将此制冷循环画在T－s图上。 解：TⅠ=T1=20+273=293K TⅡ=T3=-10+273=263K

（1）空气进入冷藏室的温度T2

由

得

(2)每千克空气由冷藏室吸取的热量

q2=CP(T3-T2)=1.004(263-185)=78.3kJ/kg (3)循环的制冷系数 ε

或ε 同温度范围内卡诺循环的制冷系数 εc= TⅡ/( TⅠ- TⅡ)=263/(293-263)=8.766 (4)c循环消耗的功量

W=q2/ε=78.3/1.71=45.8kJ/kg

(5)若冷藏室温度TⅡ=T3'=-5℃,空气进入冷藏室的温度T2' 由T1/T2'=T4/T3'

得 T2'=T1T3'/T4=293×268/416.5=188.5K 此时循环制冷系数ε'

ε'=T2'/(T1-T2')=188.5/(293-188.5)=1.803

(6)若冷藏室温度TⅡ＝T3=0℃,空气进入冷藏室的温度T2'为 T2'=T1T3'/T4=293×273/416.5=192.0K 此时循环制冷系数

ε\2'/(T1-T2')=192/(293-192)=1.900 2、空气制冷循环中（图13－3），已知冷藏室温度为－10℃，冷却水温度为20℃，空气进入冷却器的

温度t4＝143.5℃。设比热容cp＝1.004kJ／（kg·K），k＝1.4。试求： （1）空气进入冷藏室的温度；

（2）每千克空气由冷藏室吸取的热量； （3）循环消耗的净功；

（4）循环的制冷系数，并与同温度范围内逆卡诺循环 的制冷系数相比较； （5）冷藏室的温度分别为－5℃及0℃时制冷系数如何变化？

3、氨蒸气压缩制冷装置蒸发器中的温度为－20℃，冷凝器内的压力为1.0027MPa，离开冷凝器时是饱

和液氨。如每小时制冷量为2×105kJ／h，求： （1）每小时氨的质量流量为多少？ （2）循环制冷系数。

解：冷凝器中的压力P2=1.0027Mpa,查饱和氨蒸汽表得 T2=25℃=298K

蒸发器中的温度T2=-20℃=253K，P2=0.1902Mpa h'=h2'=327.2kJ/kg, s'=s2'=3.8405kJ/(kg。K)

又3－4定熵压缩，s3=s4=s\。K) 氨蒸汽吸热过程2－3，终态点3的焓h3

节流过程1－2，有h1=h2=536.4kJ/kg 每千克氨蒸汽从冷藏室的吸热量q2 q2=h3-h2=1508.7-536.4=972.3kJ/kg 压缩每千克氨蒸汽的耗功量W W=h4-h3=1703.3-1508.7=194.6kJ/kg 每小时所需氨的质量流量

ε＝q2/W=4.996

4、一氨蒸气压缩制冷装置，每小时需将温度为15℃的400 kg水制成0℃的冰。氨压缩机从蒸发器中吸

入p2＝0.2908 MPa的湿饱和氨蒸气，并绝热压缩到1.0027 MPa，然后氨蒸气在冷凝器中凝结。饱和液氮通过节流阀压力降低到p2＝0.2908MPa后进入蒸发器（制冰器）。已如冰的融出热为333kJ／kg，水的比热容为4.1868 kJ／（kg·K）。求： （1）制冷量Q0等于多少？ （2）氨的循环流量（kg／h）。

解：（1）设备每小时的制冷量 已知

℃

(2)每小时循环的氨的质量流量

由P1=1.0027Mpa, P2=0.2908Mpa ,查得

h4=1703.3kJ/kg,h1=536.4kJ/kg,s4=s3=8.5105kJ/(kg。K) h2=h1=536.4kJ/kg, h2'=372.6kJ/kg

s2'=4.0159kJ/(kg。K), T2=-10℃=263K

h3=h2'+T2(S3-S2')=372.6+263(8.5105－4.0159) =1554.6kJ/kg

q2=h3-h2=1554.6－536.4=1018.2kJ/kg

5、某空气调节系统，采用蒸汽喷射制冷装置制取6.98℃的冷水来降低定温，如图13-9所示。在室内

吸热升温至15℃的温水被送到蒸发器内，部分汽化，其余变为6.98℃的冷水。蒸发器内产生的蒸汽（干度为0.98）不断被引射器送往冷凝器中，在30℃下凝结为水。若每分钟需6.98℃的冷水1000kg，试求每分钟的制冷量、蒸发器及冷凝器内的压力及冷水循环所需的补充水量。 6、冬天房屋取暖利用热泵。将氨蒸气压缩制冷装置改为热泵，此时蒸发器放在室外，冷凝器放在室内。

制冷机工作时可从室外环境吸取热量q2，氨蒸气经压缩后在冷凝器中凝结为氨液放出热量q1，供室内取暖。设蒸发器中氨的温度为－10℃，冷凝器管中氨蒸气的凝结温度为 30℃，试计算： （1）热泵的供暖系数；

（2）室内要求每小时供热 100000 kJ时，用以带动热泵所需的理论功率； （3）室内要求每小时供热 100000 kJ时，用以带动热泵所需的理论功率；

第十四章 化学热力学基础

1、按照

容热效应。 2、计算

及 应：

（（（

123

）））

的反应生成 1 k mol CO。根据在 25℃下的定压热效应，求在同温度下的定下

25

列℃

反时

应的

在标

准

l

热

a

tm效

焓下

热热热

3、水煤气反应为（1）利l atm效应；（2）证

用及

明的的

2

生5反反反

成℃应应应

的反效效

数应应应

据的等和之

求热于

效应

和，并说明之。 4、求下列反应在1 atm及800℃时生成1 k mol H2的热效应：

已知各气体的摩尔热容为

J／( mol·K )

J／( mol·K )

J／( mol·K )

J／( mol·K )

5、燃料电池的效率定义为输出功与反应焓之比。试问，在l atm及25℃下，如下反应的燃料电池的最

高效率是多少： 6、在l

应能

否a

tm

自

、发

2进5

℃行

时：

下

列

反

已知：＝－1117876 J／mol；＝－266699 J／mol。其余数据可查附录表XI。 7、由CO2、CO和O2在2100℃、l atm下组成的平衡混合物，其容积成分为86.53％ CO2，8.98％ CO，

4.49％ O2。利用这些数据求 的反应在此温度下的平衡常数。 解：在1atm下，混合物中各组元的分压力等于容积成分。

8、试求化学反应

各物质的量为解：总摩尔数

=1.2+1.2+1.4+0.8 =4.6Kmol

kmol，

kmol，

在900℃下的平衡常数Kp、Kc。已测得平衡时混合物中

kmol，kmol。