工程热力学课后习题华永明版DOC

第一章
3、现代发电机组中，用压力测量仪表在四个地方测量，读数分别为：表压25.6MPa 、表压0.65MPa 、表压3kPa 、真空度98kPa ，当时大气压力为101.3kPa ，求所测四个地方的绝对压力。

解答：
112233440.101325.625.70130.10130.650.7513101.33104.4101.398 3.3b g b g b g b v p p p MPa p p p MPa p p p kPa p p p kPa
=+=+==+=+==+=+==-=-=
4、西方国家经常使用华氏度作为温度单位，例如测量到某人的体温为100℉，请求出对应的摄氏温度，并判断100℉的体温可能吗？。

解答：
55
(32)(10032)37.7899
t f C =-=-=︒ 5、我国进口发电机组中经常会用到一些不是整数的参数，例如发电机组出口蒸汽温度设计值为538℃，请求出对应的华氏温度，并分析为什么会出现非整数的温度。

解答：
9932538321000.455
f t F =+=⨯+=︒ 6、用内充水银的U 形管压力计测量压力，管内出现以下两种情况：一为水银柱中出现20mm 高的空气泡，二是水银柱中混入了水，形成一个20mm 高的水柱，请求出两种情况下的的压力p 。

解答：
1122
1122
3101.313.69.8(0.150.02) 1.09.80.02101.317.330.20
118.83101.313.69.8(0.150.02) 1.293109.80.02101.317.330.00025118.63b b p p gh gh kPa p p gh gh kPa
ρρρρ-=++=+⨯⨯-+⨯⨯=++==++=+⨯⨯-+⨯⨯⨯=++=
可见，气体柱的压力可以忽略。

第二章
5、某封闭系统进行如图所示的循环，12过程中系统和外界无热量交换，但热力学能减少50kJ ；23过程中压力保持不变，p 3=p 2=100kPa ，容积分别为V 2=0.2m 3，V 3=0.02 m 3；31过程中保持容积不变。

求：
各过程中工质所作的容积功以及循环的净功量；
循环中工质的热力学能变化以及工质和外界交换的热量； 解答：
12121212123
233221
313
12311231122331123112311231123112:0(50)5023:()100(0.020.2)1831:0
1231:0
5018032 32Q U W W Q U kJ W pdV p V V kJ
W pdV U W W W W kJ Q U W W kJ
=∆+⇒=-∆=--===-=⨯-=-==∆==++=-+==∆+==⎰⎰
6、水可视作不可压缩。

现对一绝热封闭容器内的水加压，加压前水的容积为0.1m 3，压力为0.2MPa ，加压后压力为1.2MPa 。

求：
（1） 加压过程中外界对水所作容积功； （2） 水的热力学能的变化； （3） 水的焓的变化。

解答：
2
121
1212121212121222211112210
000()()()0(1200200)0.1100W pdV Q U W U Q W kJ H U p V U p V U p p V
kJ
===∆+⇒∆=-=-=∆=+-+=∆+-=+-⨯=⎰
8、空气在压缩机中被压缩，压缩前的参数为p 1=0.1MPa ，v 1=0.845m3/kg ，压缩后的参数为p 2=0.8MPa ，v 2=0.175m3/kg ，压缩过程中每kg 空气的内能增加了146 kJ/kg ，同时向外放出热量50kJ/kg ，压缩机压缩空气的量为10kg/min ，忽略散热及工质的动能位能差。

求：
（1）压缩过程中每kg 空气的压缩功（容积功）。

（2）气体消耗的技术功。

（3）外界需要向压缩机输入的功率（由轴功决定）。

解答：
（1） 12121250146196/w q u kJ kg =-∆=--=- （2）跟踪流动的工质，为闭口系：
2211 () 196(8000.1750.10.845)
19655.5251.5/t
t q h w w q h q u p v p v kJ kg
=∆+⇒=-∆=-∆--=--⨯-⨯=--=-
（3）稳定流动能量方程：
251.5/
10
(251.5)41.9260
sh t sh sh w w kJ kg W mw kW ≈=-==
⨯-=- 9、锅炉生产的2980 t/h 流量的过热蒸汽进入汽轮机高压缸后，经一热力过程从焓3475.5 kJ/kg 降至2990.0 kJ/kg ，求：
（1） 若忽略汽轮机的散热、动能和位能差，则高压缸的电功率为多少； （2） 若散热为1.1×107kJ/h ，，求散热造成的功率损失；
（3） 若汽轮机进口蒸汽的流速为50m/s ，出口蒸汽流速为150m/s ，求动能差造成的功率
损失；
（4） 若汽机出口比进口低2.5m ，求进出口高差对汽轮机功率的影响。

解答：
（1） 忽略汽轮机的散热、动能和位能差
2
123
2
3475.52990.0485.5/298010485.5401886.13600
sh
sh sh sh c q h g z w w h h h kJ kg W mw kW
∆=∆++∆+⇒=-∆=-=-=⨯⇒==⨯=
（2） 散热
2
___7
__2 1.1103055.63600
3055.60.76%
401886.1
sh
sh sh q sh q sh sh q sh q sh q sh c q h g z w w h w w w q w q h W Q kW
W W ∆=∆++∆+=-∆⎫⎪⇒⇒∆=-=⎬=-∆⎪⎭
-⨯⇒∆===∆⇒==
（3）动能差
2
2
2___23223__22229801015050
108277.8236002
8277.8 2.06%
401886.1
sh
sh sh q sh q sh sh c sh q sh q sh c q h g z w w h c w w w c w q c W m kW
W W -∆=∆++∆+=-∆⎫∆⎪
⇒⇒∆=-=-
⎬∆=-⎪
⎭∆⨯-⇒∆=-=-⨯⨯=∆⇒==
（4）位能差
2
___3
3__22980109.8( 2.5)1020.33600
20.30.0051%
401886.1
sh
sh sh q sh q sh sh z sh q sh q sh c q h g z w w h w w w g z w q g z W mg z kW
W W -∆=∆++∆+=-∆⎫⎪⇒⇒∆=-=-∆⎬=-∆⎪⎭
⨯⇒∆=-∆=-⨯⨯-⨯=∆⇒==
第三章
3、两台可逆卡诺热机串联工作，A 工作于700℃和t ℃的热源间，B 热机工作于t ℃和20℃的热源间，吸收A 热机排出的废热对外作功。

求：
（1） 当两台热机的热效率相同时，热源t 的温度； （2） 当两台热机输出的功相等时，热源t 的温度。

解答：
效率相等时：
K T T T T T T T
T
T T T
9.533293973111 ,12121212211=⨯==⇒-=-
⇒-=-
=ηηηη＝
输出功相等时：
K T T T T T T T T T W W T T
Q Q T T Q Q W T T Q Q W 6332111121211211122222211111=+=⇒⎪⎭⎫ ⎝⎛
-⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛-⇒⎪⎪
⎪⎪⎭
⎪⎪⎪⎪⎬
⎫
⨯=⎪⎭⎫ ⎝
⎛
-⨯=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⨯=＝＝ηη
4、一可逆热机工作在三个热源之间，热源温度如图，若热机从热源1吸热1600kJ ，并对外做功250kJ ，试求另两个热源的传热量和传热方向，并用图表示。

解答：
热量的正负号，以工质吸热为正：
1232333122
1231600250/1600 0
800600300
能量平衡：因为可逆：Q Q Q Q Q W kJ kg Q Q Q Q Q T T T ++=++==++=++=
解以上2式，得Q2=-1500kJ ，Q3=150kJ ，说明热源2吸热，而热源3放热。

7、某动力循环，工质在温度440℃下得到3150kJ/kg 的热量，向20℃的低温热源放出1950kJ/kg 的热量，如果工质没有其他热量交换，问此循环满足Clausius 不等式吗？ 解答：
31501950
2.237044027
3.1520273.15
Q
T
δ=
-=-<++⎰
满足Clausius 不等式，其循环积分值为-2.237kJ/(kg.K)。

8、内可逆的卡诺热机，工作于2000K 和300K 的热源间，工质的高温为1900K ，工质的低温为400K ，设每一循环中工质从高温热源吸热100kJ/kg 。

求：
（1） 该热机的效率和每一循环中的功量、废热； （2） 高温热源和低温热源的熵变；
（3） 工质在各过程中的熵变和循环的总熵变。

解答：
2110112101112211121400(1): 1= 10.7895
19001000.7895
78.95/10078.9521.05/100
(2): 0.05/()2000
21.050.0702/()300
100
(3): 0.051900
q q q q T T w q kJ kg
q q w kJ kg
q s kJ kg K T q s kJ kg K T q s T h h =--==??=-=-=--D ===-?D =
==?D ===23234241263/()021.05
0.05263/()400
工质经过一个循环的总熵变kJ kg K s q s kJ kg K T s s ×D =--D =
==-?D =D =å
11、深层海水的温度4℃，热带表层10m 海水的平均温度为37℃，假设深层海水的质量无穷大，若在深层海水和表层海水间装一热机，该热机利用表层10m 海水降温至27℃所放出的能量来作功，已知水的比热为4.1868 kJ/(kg·K)。

求：
（1） 每kg 表层海水降温过程中放出的热量和熵变； （2） 深层海水的熵变、热机的废热量和作功量； （3） 求1km 2海域能够输出的功量（kWh ）。

（4） 我国2012年底的发电量为4.94万亿kWh ，求提供这些电量需要的海域面积。

解答： （1）
2112
22111
1
() 4.1868(2737)41.868/41.868/ln 27273
4.1868ln
0.1373/37273
q c t t kJ kg q q kJ kg T q
cdT
s c T
T T kJ K
d =-=-=-=-=D =
==+==-+蝌
（2）
212220120.1373/T (2734)0.1373
38.032/41.86838.032 3.836/s s kJ K q s kJ kg w q q kJ kg
D =-D ==D =+?=-=-=
（3）
6307
101010 3.836/36001.06610W mw kWh
==创?=?
（4）12
5274.9410 4.606101.06610
Wt A km W ´===?´
12、将3kg 温度为0℃的冰，投入盛有20kg 温度为50℃的水的容器中，容器保持绝热，已知水的比热为4.1868 kJ/(kg·K)，冰熔解热为333.5kJ/kg ，忽略冰熔解时体积的变化。

求：
（1） 系统平衡时的温度；
（2） 冰的熵变，冰熔解生成的水的熵变和容器中原有水的熵变； （3） 若环境温度为20℃，求该过程中系统可用能的损失。

解答：
（1）假设3kg 的冰能全部融化，最后混合的温度为t m , 3kg 冰以下标1表示，20kg 水以下标2表示，根据热量守恒的关系：
C
c
m m q
m t c m t c m t t t c m q m t t c m m m m ︒==
⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯=
+⨯-⨯+⨯==-⨯+⨯+-⨯09.33301.965.3186187
.4)203(5
.333350187.4200187.43)(0)()(211221122111
（2）熵的变化量由三部分构成，即3kg 冰融化时的熵增,融化后从0℃升到t m 的熵增和20kg 水降温到tm 的熵减。

K kJ S S S S K kJ T T c m T cdT m S K
kJ T T c m T cdT m S K kJ T q m S m tm t m tm t /599.0503.4437.1665.3/503.4273
50273
09.33ln 187.420ln /437.1273027309.33ln 187.43ln /665.32735
.333321211222
121111
12111=-+=∆+∆+∆=∆-=++⨯===∆=++⨯===∆=⨯=⨯=∆⎰
⎰
（3）系统可用能的损失
011122()2930.599175.51q E T S S S kJ D =D +D +D =? 15、如图一烟气余热回收方案。

设烟气的比热容c ＝1100J/（kg.K ），试求：
（1） 烟气流经换热器传给热机工质的热量； （2） 热机排给大气的最少热量； （3） 热机输出的最大功。

解答：
（1）高温烟气传给工质的热量：
515
6
111100(72738)7.57910/67.57910 4.547410/p q c T J kg Q mq J s
=∆=⨯-=⨯==⨯⨯=⨯
（2）当热机可逆时，热机作功最大，放给低温热源的热量最少，此时的热机效率和放热量分别为：
()2211
00,21,1002
21
2201
52,min
21 1ln 38273
1100(27273)ln 3.854310/727273
63考虑到热源在放热给工质的过程中温度是变化的，所以需要积分：
＝T c T c T T p p T T T T
q q q T T
T T T
q q q q c dT c T T T T J kg
Q mq ηηδδδ=-
=-=⇒==-=-+=-⨯+=⨯+==⨯⎰⎰5
6.854310 2.312610/J s
⨯=⨯
（3）热机输出的最大功 (等于向低温热源放热最少时的输出功量)
66612,min 4.547410 2.312610 2.234810/W Q Q J s =-=⨯-⨯=⨯
第四章
3、海洋深处埋藏一种名为可燃冰的物质，它能在某些情况下放出甲烷。

若在海洋深处4000m 处产生了一个体积为100m 3的甲烷气泡，求它上升至海洋表面时的体积为多大？设海水的密度均匀，为1.025×103kg/m 3，4000m 深处海水温度为4℃，海洋表面温度为27 ℃，当时大气压为101kPa 。

解答：
12211213
12
2121
1.02540009.8101402814028127327
100431941012734
b g p gh p kPa p V p V
mR T T p T V V m p T r =+=创+===+???+
5、容积为2.5m 3的空气罐，原来的参数为0.05MPa （表压）、18℃，现充气至0.42MPa （表压），充气后温度为40℃，当时大气压为100kPa ，求充进空气的质量。

（空气参数查附录1） 解答：
kg
T
R pV
T R pV m m m T
m R pV g g g 978.94885.44666.14)27318(1.2875
.210)1.005.0()27340(1.2875.210)1.042.0()()(6
6
1
21
2=-=+⨯⨯⨯+-
+⨯⨯⨯+=
-=-=∆=根据
7、汽油燃烧产生的烟气可视作理想气体，现测得烟气中各成分的容积为：N 2：60%，O 2：4%，CO 2：21%，H 2O ：15%。

求：
（1） 1mol 混合气体中各组分的mol 数； （2） 各组分的质量成分；
（3） 混合气体的分子量和气体常数。

解答：
21222222112233:0.6,280.616.8:0.04,320.04
1.28:0.21,440.219.24:0.15,180.15
2.716.8 1.289.24 2.730.02/16.8/30.020.5596/ 1.28/30.020.0426/9.24/30.0N mol m g O mol m g CO mol m g H O mol m g
m w m m w m m w m m =?=?=?=?=+++=========4420.3078/ 2.7/30.020.089930.028.314510.2770/()30.02
g w m m M m R R kJ kg K M =======
==?
10、一定量的封闭空气由温度300K 、压力0.15MPa 的1点开始，经历两种过程到达相同终点：A 过程为等压过程，直接吸热至480K ；B 过程先等温吸热膨胀、再以等容过程增压。

试完成以下计算分析：
（1） 在同一p-v 图和T-s 图上表示两个过程； （2） 过程中空气的热力学能变化、焓变化和熵变化； （3） 过程中空气的吸热量和作功量。

解答：
图如下
（1）定压过程12
2
1212121287.1(480
300)
51678/51.678/() 1.005(480
300)180.9//180.9/1.4129.2/480
ln 1.005ln 0.4726/()
300
g g p p w pdv pv
pv R T R T J kg kJ kg q h c T T kJ kg
u h kJ kg
T s c kJ kg K T g =
=-=-=?===D =-=?=D =D ==D ===?ò
（2）定温过程13和定容过程32组成的复合过程
322133213111111
1332
132313211313内能和熵是状态参数,故这一复合过程的内能和熵变化同定压过程.ln ln ln 480
0.2871300ln 40.48/300
()()
40.48129.2169.68/g g g v v v v T w w w w R T R T R T v v T kJ kg q q q w c T T w c T T w u kJ kg
=+=====⨯==+=+-=+-=+∆=+=
11、空气从温度800K 、压力5.5MPa 的状态1经一绝热膨胀过程至状态2，用A 仪器测得状态2参数为温度485K 、压力1.0MPa ，用B 仪器测得状态2参数为温度495K 、压力0.7MPa ，试判断参数A 和B 中哪个可能正确，并说明理由。

解答：
1111111005/() 287.1/()1485 1.0
ln ln 1005ln 287.1ln
800 5.5502.97(489.43)
13.54/()
14950.7
ln ln 1005ln 287.1ln
800 5.5482.45(591.83对空气 取从至的熵变
从至的熵变
p g A A A p g B B B p g c J kg K R J kg K A T p s c R T p J kg K B T p s c R T p =⋅=⋅∆=-=-=---=-⋅∆=-=-=---)109.38/()
,1,1.
对绝热而言,熵是只增不减的故不会出现是可能的J kg K A B =⋅
12、空气从温度300K 、压力0.1MPa 的1点开始压缩到压力为0.6MPa 的终点，试计算下列情况下的容积功、技术功和热量。

（1） 等温过程； （2） 等熵过程；
（3） n =1.25的多变过程。

解答： 定温过程：
kg
kJ w q kg kJ w w kg kJ p p T R w t g /32.154/32.154/32.1546
.01.0ln 3002871.0ln
21-==-==-=⨯⨯==
定熵过程：
/55.201)30055.500(005.1/97.1434.1/55.201/55.500)
1
.06
.0(300)
(4
.114.111
212=-=-⨯-=∆-=-=-===⨯==--q kg kJ h w kg
kJ w w K
p p
T T t t γγ
γ
多变过程：
kg
kJ T T R n n q kg
kJ nw w kg
kJ T T n R w K
p p
T T g t g
n
n /68.55)3003.429(1
4.12871
.0125.14.125.1)(11/60.185)48.148(25.1/48.148)3.429300(1
25.12871
.0)(13.429)
1
.06
.0(300)
(122125
.1125.111212-=-⨯-⨯--=----=
-=-⨯==-=-⨯-=
--=
=⨯==--γγ
14、一体积为0.002m 3的绝热活塞-气缸如图如示，活塞无摩擦，初始位置在正中间，两边有25℃，0.1MPa 的空气。

现用电热丝对左边气体加热，使压力上升到0.2MPa ，求：
（1） 右边空气被压缩后的终温； （2） 右边空气得到的压缩功； （3） 左边空气的终温； （4） 电热丝加入系统的热量； （5） 左边空气经历的多变过程的指数；
（6） 在同一p-v 图和T-s 图表示左右气体经历的过程。

注意：研究对象不是1kg ，故功、热量应求出总量。

解答：
(1) 右边气体的终温 K p p T T R
3.363)1
.02
.0(298)
(4.11
4.111
212=⨯==--γ
γ
(2) 右边气体的容积功
J
T T V P mw W R R 78.54)298
3
.3631(001.0101.014.11)1(1161211-=-⨯⨯⨯⨯-=--=
=γ (3) 左边气体的终温
K T V p V p T T V p T V p m V V V m p p V V L L L L R L R
44.828298001
.01.000139.02.000139.000061.0002.0200061.0)1
.02.0(001.0)(112221112223
2123
4.11
1
1212=⨯⨯⨯==⇒==-=-==⨯==-
-γ
(4) 左边电热丝加入的热量等于左边气体内能增量与膨胀功（右边气体得到的压缩功）之和
J
W U Q J T T V p T T R T R V p u m U R L L L g g L L 78.49978.5400.445)(00.445)129844.828(001.0101.014.11)1(11
)(1161
21112111=+=-+∆==-⨯⨯⨯⨯-=
--=--⨯=
∆=∆γγ
(5) 左边气体经历的过程
106.2)
001.0/00139.0ln()
1.0/
2.0ln()/ln()/ln(1212-=-=-
=V V p p n L L
15、在一绝热的封闭气缸（0.2m 3）中有一无摩擦的导热活塞，开始时该活塞被固定在气缸中间，左右容积相等。

左半部分盛有300K ，0.2MPa 的空气，右半部分盛有300K ，0.1MPa 的空气，活塞释放后系统达到新的平衡点，求该平衡点的温度、压力和熵的总变化量。

解答：
终点温度：
K
T c m c m T c m T c m T m m p p m m V p T R m V p T R m v
b v a b v b a v a b a b a b a b g b a g a 3002211
121
1
111111==++=
=⇒==⇒⎭⎬
⎫==
终点压力：
MPa p p V T R m m V T R m m p b a g b a g b a 15.02
2)()(1
11
1
2
2
2=+=
+=
+=
熵变：
K
kJ p p
R T R V p p p R T R V p s m s m s p p R p p R T T c s p p R p p R T T c s a g g b a g g a b b a a b g b g p b a g a g p a /05663.01352.01918.01
.015
.0ln
300001.0101.02.015.0ln 300001.0102.0ln ln ln ln ln
ln ln ln 661
2
111121111
21212121212=-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-=--
=∆+∆=∆-=-=∆-=-=∆
16、压力为1.2MPa 、温度为380K 的压缩空气在管道内流动，由于管道的摩擦和散热，空气流至一节流阀前压力降为1MPa ，温度降为300K ，流经节流阀后压力继续降至0.7MPa 。

求：
（1） 空气在节流阀前的管道内散至环境的热量； （2） 空气在节流阀后的温度。

解答：
这是一个有散热的流动和节流的复合过程，由于节流过程比较快，一般以绝热处理
2
121232332322(1):
2
1.005(300380)80.4/(2):3000.7ln
ln 287.1ln 102.4/()1.0
s
p p g c q h g z w q h c T kJ kg T T K T p s c R J kg K T p ∆=∆++∆+⇒=∆=∆=⨯-=-==∆=-=-⨯=⋅在流动过程中节流过程前后温度不变
第六章
3、空气在压缩机中被绝热压缩，压缩前空气的参数为0.1MPa 、25℃；压缩后空气的参数为0.6MPa 、240℃。

求：
（1） 可逆时压缩机压缩1kg 空气所耗的功； （2） 该压缩机压缩1kg 空气所耗的功； （3） 该压缩机的效率。

解答：
1 1.4
1
2 1.4
2,11
,2,121(1)0.6()
(25273)()497.220.1
1.4
()287.1(497.22298)200182/1
1.41
(2) 1.4
()287.1(24025)216042/1 1.41
(3)理想情况下终温耗功实际耗功（焓h 是状态量）s
c s s g s c g c p T T K
p w h R T T J kg w h R T T J kg γγ
γγγγη--==+⨯==∆=
-=
⨯⨯-=--=∆=-=
⨯⨯-=--,200182
0.9266
216042
c s c
w w =
=
=
4、单级活塞式压缩机需要把空气从0.1MPa 、27℃压缩至0.7MPa ，试计算三种方式下压缩机的各项，即：压缩终温、起点和终点比容、吸入功、升压功、排出功、总功，结果请用表格表示。

（1） 等温压缩； （2） n =1.2的多变压缩； （3） 绝热压缩。

解答： 终态温度、比容计算：参见理想气体过程方程计算； 吸入功、升压功、排出功、总耗功：参见书中计算式6-9
第七章
3、汽油机以空气为工质，进气参数为0.1MPa 、50℃，压缩比为6，每一循环中加入的热量为750kJ/kg ，求循环的最高温度、最高压力、循环的净功和理论热效率。

解答：
（下标1,2,3,4参见书中图7-2） （1）最高温度T 3
11 1.412211
2132132
()6 2.048 2.048323661.5 () 750
661.51706.10.718
由得：由得： v v T v
T v T K q c T T q T T K c γγε---=====⨯==-=
+=+=
（2）最高压力p 3
kg p T R v g /m 92733.010
*1.0)27350(*1.2873
6
1
11=+=
=
kg v v v /m 0.154566
92733
.031
23==
==ε
MPa 169.315456
.01
.1706*1.2873
33==
=
v T R p g
（3）循环净功w 0
111332441
4241
()()1706.1 833.12.048
()0.718(833.1323)366.3/由得：v T v v
T v v T K
q c T T kJ kg γγγε---====
==-=⨯-= kg q q w /kJ 7.8333.366750210=-=-=
（4）理论热效率
02,111,2366.3110.5116750323
1=10.5117661.5
理论热效率 或t v t v w q q q T T ηη=
=-=-==-
-=
第八章
4、解答：
（1）0.l7MPa 压力下饱和温度＝115℃
（2）0.1 MPa 饱和蒸汽的比容为1.694 m 3/kg
结果1）：如果2L 水指大气压下的体积，则m=2kg ，
32 1.694 3.888V mv m ==⨯=
结果2）：如果2L 水指0.l7MPa 压力下的体积，则m=1.894kg ，
3m 208.3694.1*894.1===mv V
5、解答：
由p 2=0.1MPa ，t 2=120℃，查得h 2=2716.48 kJ/kg 由p 2=0.1MPa 查得 kJ/kg 46.2767 kJ/kg 94.720=''='h h
9751
.094
.72046.276794
.72048.2716"')'"('22
2
1=--=--==-+=h h h h x h
h h x h h h
6、解答：
(1)蒸汽需要的热量由烟气等压放热提供：
1122121112()1()
()3399.121232.25
1.313/() 1.1(1900400)
p p m c t t h h h h m kg kg
c t t -=?--=
==-? （2）产生1kg 蒸汽时各部分熵变：
211122212400273ln
1.313 1.1ln 1.6928 kJ/K 1900273
H O 6.4095 3.0348 3.3747kJ/(kgK)
1.6928 3.3747 1.6815/烟气：查表：p sys T S m c T S s S S S kJ K
+D ==创=-+D =D =-=D =D +D =-+=
（3）可用能损失：
kJ S T Eq sys 44.5046815.13000=⨯=∆=∆
8、解答：
由p 1=10MPa, t 1=540℃，查表得：h 1=3475.1 kJ/kg, s 1=6.7261 kJ/(kg.K) （1）理想过程（内效率=100%）时： 由p 2=5kPa ，查表得： （s 2=s 1）
0.4763 /., 8.396 /., 137.77 /, 2561.6 /,
s kJ kg K s kJ kg K h kJ kg h kJ kg '''=='''==
()2222 6.72610.4763
0.7892
8.3960.4763(1)10.7892*137.770.7892*2561.62050.7 /s s x s s h x h xh kJ kg
'--=
=='''--'''=-+=-+=
焓降 h 1- h 2 = 3475.1-2050.7 = 1424.4 kJ/kg 理论功率()()12400
3475.12050.7=158267 3.6
m t m W q w q h h kW ==-=
- （2）汽轮机内效率=0.88时：
()()2112*3475.10.88*3475.12050.7=2221.6 /i h h h h kJ kg η'=--=
--
焓降 123475.12221.6=1253.5 /h h kJ kg '-=-
222221.6137.77
0.85972561.6137.77
h h x h h '''--=
=='''--
理论功率()()12400
3475.12221.6=139278 3.6
m t m W q w q h h kW ==-=-
第九章
3、解答：
30C 下水蒸汽的饱和压力为 4.247,
水蒸气分压力20C 下水蒸汽的饱和压力 2.339,
2.339
0.550855.08%4.247
2.339
621.99
621.9914.90/100 2.339
1.0050.001(2501 1.86)
1.005300.01490(2501 1.8630)sv v v sv v v p kPa p kPa p p p d g kgDA
p p H t d t φ︒==︒==
=====⨯=--=++=⨯+⨯+⨯68.242/kJ kgDA
=。