（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：