热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答 下载本文

T0W ?1?TLQL所以:

305QL477?1.44 ??T0305QH?1?1244TL1?1?

4-17 解: (1)冬季

T0THT1Q12931200?24 ???T1?T2Q1?Q220?41200?24?Q2 所以

Q2?26440.96kJ/h

W?Q1?Q2?2359kJ/h?655.29W

(2)夏季

T2Q2 ?T1?T2Q1?Q2 即

(T?293)?1200293 ?1T1?2932359 所以 t1?44C

4-18 解:因为 cV?cP?R?29?8.314?20.686J/(mol?K) n?k?

4-19 解:根据热力学第一定律有:

0cP?1.402 所以该过程为放热过程 cVQ??U?W?60?200??140kJ/kg

环境的熵变为:

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?Sflux?140?0.478kJ/kg?K 293选取气缸中的气体和环境为研究的热力学系统,此系统为孤立系统,其熵变等于熵产所以:

?Sg??Stot??Sflux??S气??0.274?0.478?0.204kJ/kg?K

第五章 思考题

1. 热水泵必须安装在热水容器下面距容器有一定高度的地方,而不能安装在热水容

器上面,为什么? 答:保证其压力。

2. 锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足q?w的关系?为什么?

答:不对,因为水蒸气不能看作是理想气体,其内能不仅是温度的函数,还是压力的函数,故此定温过程内能是改变的,?U不等于0。

3. 有无0℃或低于0℃的蒸汽存在?有无低于0℃的水存在?为什么?

答:有0℃或低于0℃的蒸汽存在,只要压力足够低就可能,但是没有低于0℃的水存在,因为水的三相点温度为0.01℃,低于三相点温度,只可能是固态或是气态。

4. 25MPa的水,是否也象1MPa的水那样经历汽化过程?为什么?

答:不可以,因为水的临界点压力为22.12MPa,故此,当压力高于临界压力时,它的汽化不经过气液两相区,而是由液相连续的到达气相。

5. dh?cpdT适用于任何工质的定压过程。水蒸气定压汽化过程中dT = 0,由此得

出结论,水定压汽化时dh?cpdT?0,此结论是否正确?为什么?

答:不正确,因为定压汽化过程中发生了相变,上式只适用于不发生相变的过程。 6. 试解释湿空气、湿蒸汽、饱和湿空气。

答:湿空气:含水蒸汽的空气;

湿蒸汽:含有液态水的水蒸气;

饱和湿空气:相对湿度为100%的湿空气。

7. 对未饱和湿空气与饱和湿空气分别判断干球温度、湿球温度、露点温度三者的大

小。

答:未饱和湿空气:干球温度>湿球温度>露点温度 饱和湿空气: 干球温度>湿球温度=露点温度

8. 在相同的温度及压力下,湿空气与干空气相比,那个密度大?

答:干空气的密度大。

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9. 同一地区阴雨天的大气压力为什么比晴朗天气的大气压力低?

答:阴雨天相对湿度高,水蒸气分压力大。

10. 若两种湿空气的总压力和相对湿度相同,问:温度高的湿空气含湿量大还是温度

低的湿空气含湿量大?为什么? 答:由d?0.6621P?1?Ps,在相同相对湿度的情况下,温度高,Ps大,所以,温度

高含湿量大。

11. 早晨有雾,为什么往往是好天气?

答:早晨有雾,说明湿空气中含有许多小水滴,湿空气为饱和湿空气,当温度逐渐上升后,小水滴逐渐汽化,所以往往是好天气。

习 题

5-2 解:用水蒸气表:

?'=0.0010925???0.35??''?0.37486,

所以为湿饱和蒸汽。

x????'0.35?0.0010925??93%

?''??'0.37486?0.0010925t?151.80C

h?xh''?(1?x)h'?2601.0kJ/kg s?xs''?(1?x)s'?6.474kJ/kg

查h-s图得到:

x?0.92

t?150.70C h?2652.0kJ/kg

s?6.384kJ/kg?K

5-3 解:1、查表得:

?''?0.52427m3/kg

h1?h''?2732.37kJ/kg

所以:

m?V?1.907kg v'' 2、当P?0.2MPa时,比容仍然为??0.52427m3/kg

?'=0.0010605????''?0.88585

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所以为湿饱和蒸汽。

3、x????'0.52427?0.0010605??59.1%

?''??'0.88585?0.0010605h??504.7kJ/kg

??h?2706.9kJ/kgh2?xh''?(1?x)h'?1806.20kJ/kg

传出的热量为:

Q?m?h1?h2??1.907??2732.37?1806.20??1766.206kJ 5-4 解:查表得:

?''?0.89219m3/kg

h?h''?2706.18kJ/kg

所以:

V?mv???0.5?0.89219?0.446095m3

t?80C时,

0?'=0.00102903???0.89219??''?3.4086

所以为湿饱和蒸汽。

x????'0.89219?0.00102903??26.2%

?''??'3.4086?0.00102903h?xh''?(1?x)h'?938.40kJ/kg

传出的热量为:

Q?m?u?u'??m?h?h'??mv(P2?P.69kJ 1)?8165-5 解:查表得到:

t?3500C时 h1(kJ/kg) s1(kJ/kg.K) 1 MPa 3157.7 7.3018 2 Mpa 3137.2 6.9574

1.3 MPa 3151.55 7.1985 理想的绝热过程,熵不变,所以有:

P2?0.005MPa,s2?s1?7.1985kJ/kg?K

查表得到P2时的参数:

t2?32.90?C

s'?0.4762kJ/kg?K,s''?8.3952kJ/kg?K

h??137.77kJ/kg,h???2561.2kJ/kg

所以干度为:

x?s2?s'7.19852?0.4762??84.89% s''?s'8.3952?0.476240