09化工原理第九章习题答案

9-1、已知标准大气压下空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃。求此空气的湿度、焓、相对湿度、露点、比热容及比体积。（答：

1

kg

kg 019

.0−⋅， 1kg kJ 98−⋅，%25，24℃11K kg kJ 045.1−−⋅⋅，

13kg m 925.0−⋅）

解：由湿空气的H T −图查出C 50°=t ，C 30°=w t 时：

1kg kg 019.0−⋅=H ， 1kg kJ 98−⋅=H I ，%25=ϕ，C 24°=d t ，11K kg kJ 045.1−−⋅⋅=H C ， 13kg m 925.0−⋅=H v 。

9-2、利用湿空气的性质图查出本题附表中空格项的数值，填充下表：

湿空气总压强Pa

100133.15×=P 序号干球温度℃湿球温度℃

湿度

1kg kg −⋅相对湿度%焓

1kg kJ −⋅水汽分压

2

m kN −⋅露点℃

⑴(20)(75)

⑵(40)

(25)⑶(35)

(30)

解：

湿空气总压强Pa

100133.15×=P 序号干球温度℃湿球温度℃湿度

1kg kg −⋅相对湿度%焓

1kg kJ −⋅水汽分压

2

m kN −⋅露点℃⑴(20)170.011(75)48 1.515.5⑵(40)28.50.0204292 3.2(25)⑶

55

(35)

0.028

27

127

4.3

(30)

9-3、将温度为120℃，湿度为 1kg kg 150−⋅.的湿空气在kPa 3.101的恒定总压下加以冷却，试分别计算冷却至以下温度每kg 绝干空气所析出的水分（1）冷却到100℃；（2）冷却到50℃；（3）冷却到20℃。（答：0，

1kg kg 0638.0−⋅，

1kg .1353kg 0−⋅）

解：该空气在原来状态下的水汽分压为：

kPa 68.1915

.0622.015

.03.101=+×=

p ，

⑴水在C 100°时的饱和蒸气压为01.3kPa 1，大于空气中水汽分压kPa 68.19，故将空气冷却到C 100°，空气仍未达到饱和状态，不会有液态水析出。

⑵水在C 50°时的饱和蒸气压为 2.334kPa 1，空气在该温度下的饱和湿度即为容纳水分的极限能力，

1kg kg 0862.0334

.123.101334

.12622

.0−⋅=−=m H ，

故将空气冷却到C 50°时，每kg 干气体所析出的水分为：

1kg kg 0638.00862.015.0−⋅=−=−=m H H V

W

；⑵水在C 20°时的饱和蒸气压为.338kPa 2，空气在该温度下的饱和湿度即为容纳

水分的极限能力，

1kg kg 0147.0338

.23.101338

.2622

.0−⋅=−=m H ，

故将空气冷却到C 20°时，每kg 干气体所析出的水分为：

1kg kg 1353.00147.015.0−⋅=−=−=m H H V

W

。9-4、空气的干球温度为20℃，湿球温度为16℃，此空气经一预热器后温度升高到50℃，送入干燥器时温度降至30℃。试求：⑴此时出口空气的湿含量、焓及相对湿度；

⑵3100m 的新鲜干空气预热到50℃所需的热量及通过干燥器所移走的水蒸汽量各为若干？（答： kg .019kg 01−⋅、1kg kJ 78−⋅、%70，kJ 3984、kg 08.1）

解：由空气的H T −图

C 20°=t ，C 16°=w t ， 10kg kg 01.0−⋅=H ， 1kg kJ 450−⋅=H I ，

加热到C 50°， 11kg kg 01.0−⋅=H ，%131=ϕ， 1kg kJ 781−⋅=H I ，沿绝热冷却线至C 30°，得：

12kg kg 019.0−⋅=H ，%702=ϕ， 1kg kJ 782−⋅=H I ，

所需热量()kJ 39844578293

273

4.2229001.1100=−××

×=Q ，移走水蒸气量()kg 08.101.0019.0293

273

4.2229001.1100=−×××=W 。

9-5、在常压干燥器中，将肥料从含水量5%干燥至0.5%（均为湿基），干燥器的生产

能力为1h kg 5400 −⋅干料。肥料进、出干燥器之温度分别为21℃和66℃。热空气进入干燥器的温度为127℃，湿度为 1

kg 007kg .0−⋅，离开时温度为82℃。若不计热损失，试确定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。设干肥料与水的比热均为11K kg kJ 93.1−−⋅⋅。

（答：14h kg 1057.2−⋅×， 1kg .017kg 0−⋅）解：1s kg 5.1−⋅=干G ，05.01=ω，005.02=ω，

121s kg 5.1)005.01()05.01(−⋅=−=−G G ，1211s kg 5075.1,s kg 5789.1−−⋅=⋅=⇒G G ，

11h kg 257s kg 0714.0−−⋅=⋅=W ，

已知空气C 1271°=T ， 11kg kg 0070−⋅=.H ，C 822°=T ，

物料C 211°=θ，C 662°=θ，

水汽在C 21°时，1kg kJ 2453−⋅=r ，11K kg kJ 95.1−−⋅⋅=汽c ，

11K kg kJ 01.1−−⋅⋅=空c ，

热量恒算

绝干空气量为L ，

空气带入热量()()kW 5.1082112795.1007.001.1L L =−×+，肥料带出热量()()kW 145216618.40714.095.15.1=−×+×，空气带出热量

()()()[]kW

5.1835.62218295.124500714.0218295.1007.001.1+=−++−×+L L 热量恒算式5

.1835.621455.108++=L L ⇒干空气消耗量141h kg 1057.2s kg 14.7−−⋅×=⋅=L ，()

007.014.70714.02−×=H ⇒空气出口湿度 12kg kg 017.0−⋅=H 。

9-6、某干燥器的生产能力为1h kg 2000−⋅湿物料。操作条件如下：新鲜空气的温度为20℃，湿度为

1kg 01kg .0−⋅。离开干燥器时空气的温度为34℃，湿度为

1kg .028kg 0−⋅。物料进入干燥器时的湿含量为50%，离开干燥器时湿含量为13%

（均为湿基）。已知干燥器内各项热量损失可以忽略。求干燥器所需要的空气量和空气预热器中热消耗量。（答：1s kg 11.13 −⋅，1s kJ 941−⋅）

解：干燥器生产能力1h kg 2000−⋅湿物料即1h kg 1000−⋅干物料即1s .278kg 0−⋅干物料，

kg kg 00.150

.0150

.011111−⋅=−=−=

ωωX ，