09 清华大学 工程热力学 第九章

第九章

9-2 某锅炉烟气的容积成份为：213%CO γ=，26%H O γ=，20.55%SO γ=，

2

73.45%N γ=，2

7%O γ=，试求各组元气体的质量成分和各组元气体的分压力。

烟气的总压力为0.75×105Pa 。

9-3 烟气的摩尔成分为：20.15CO x =，20.70N x =，20.12H O x =，20.03O x =，空气的摩尔成分为：20.79N x =，20.21O x =。以50kg 烟气与75kg 空气混合，混合后气体压力为 3.0×105Pa ，求混合后气体的(1)摩尔成分；(2)质量成分；(3)平均摩尔质量和折合气体常数；(4)各组元气体的分压力。

9-4 有三股压力相等的气流在定压下绝热混合。第一股是氧，2300O t =℃，

2115/O m kg h =

；第二股是一氧化碳，200CO t =℃，200/CO m kg h =

；第三股是空

气，400a t =℃，混合后气流温度为275℃。试求每小时的混合熵产(用定比热容计算，且把空气视作单一成分的气体处理，即不考虑空气中的氧与第一股氧气之间产生混合熵产的情况)。

9-5 容积为V 的刚性容器内，盛有压力为p ，温度为T 的二元理想混合气体，其容积成分为1γ和2γ。若放出x kg 混合气体，并加入y kg 第二种组元气体后，混合气体在维持原来的压力p 和温度T 下容积成分从原来的1γ变成'1γ，2γ变成

'2γ。设两种组元气体是已知的，试确定x 和y 的表达式。

9-6 设刚性容器中原有压力为p 1，温度为T 1的m 1kg 第一种理想气体，当第二种理想气体充入后使混合气体的温度仍维持不变，但压力升高到p ，试确定第二种气体的充入量。

9-8 湿空气的温度为30℃，压力为0.9807×105Pa ，相对湿度为70%，试求：

(1)比湿度；

(2)水蒸气分压力；

(3)相对于单位质量干空气的湿空气焓值；

(4) 由h-d图查比湿度、水蒸气分压力，并和(1)与(2)的答案对照。

(5)如果将其冷却到10℃，在这个过程中会分出多少水分？放出多少热量？(用h-d图)。

9-9 t1=20℃及φ=60%的空气作干燥用。空气在加热器中被加热到t2=50℃，然后进入干燥器，由干燥器出来时，相对湿度为φ3=80%，设空气的流量为5000kg 干空气/h，试求：

(1)使物料蒸发1kg水分需要多少干空气？

(2)每小时蒸发水分多少千克？

(3) 加热器每小时向空气加入的热量及蒸发1kg水分所耗费的热量。

9-10试用h-d图分别确定下列参数：

9-11 为满足某车间对空气温、湿度的要求，需将t1=10℃，φ1=30%的空气加热后再送入车间。设加热后空气的温度t2=21℃，处理空气过程的角系数ε=3500，试求空气终态及处理过程的热、湿变化。

9-13某设备的容积V=60m3，内装饱和水蒸气及温度为50℃的干空气的混合物，容器内的真空为0.3×105Pa。经一段时间后，由外界漏入1kg质量的干空气。此时，容器中有0.1kg的水蒸气被凝结。设大气压力为1×105Pa，试求终态时容器内工质的压力和温度。

9-14t1=32℃，p=105Pa及φ1=65%的湿空气送入空调机后，首先被冷却盘管冷却和冷凝除湿，温度降为t2=10℃；然后被电加热器加热到t3=20℃(参看图9-14)，试确定：(1) 各过程中湿空气的初、终态参数；(2) 相对于单位质量干空气的湿空气在空调机中除去的水分mω；(3) 相对于单位质量干空气的湿空气被冷却而带走的热量Q12和从电加热器吸入的热量Q23(用h-d图计算)。

图9-14