1、第二章1 推导范德华方程中的 a，b 和临界压缩因子 Zc 及并将其化为对比态方程范德华方程： 2mVRTP根据物质处于临界状态时：0)(CTmVp0)(2CTmp即其一阶，二阶导数均为零将范德华方程分别代入上式得：（1）02)()(3mcmcCTVabRpC（2）6)()(432ccTVC由（1） ， （2）式得Vmc=3b （3）将（3）代入（1）得（4）RbaTC78将（3） ， （4）代入范德华方程的(5)2P则临界参数与范德华常数 a，b 关系为式（3） ， （4） ， （5）由以上关系式可得b= ZC= = =CPTRa64728TRVPCb83 rrr CrTCrPCrV代入 可
2、推出2abVR(6)2CrcrcTP将（3） ， （4） ， （5）代入（6）的2318rrrVTP即 rrr T8)(22-1 使用下述三种方法计算 1kmol 的甲烷贮存在体积为 0.1246m3、温度为 50的容器中所产生的压力：（1）理想气体方程；（2）Redlich-Kwong 方程；（3）普遍化关系式。解：查附录表可知： ， ， ，KTc6.190MPapc6.419molcV（1）理想气体状态方程：08. MPaVnRp 56.21015.21246.0.3873 （2）R K 方程： 15.0365.225.210.49387478.0 molKPapTca 135610870
3、6. lbc 545.055.0 10)987.26.1(2653)9.24.1(38)( aVTRpMP.9194.7（3） 遍化关系式法应该用铺片化压缩因子法26.109.2654VcrPr 未知，需采用迭代法。 ZpZRTcr 68.4102.6.438令 得：750r查表 28（b）和 27（b）得： ，24.01Z87.087.010ZZ 值和假设值一致，故为计算真值。MPaVZRTp 87.1087.10246.15.387504 2-2解：理想气体方程molPRTV/10.69105.23483molc/69.1误差： %4.7.480关系法Pitzer从附录二中差得正丁烷的临界
4、参数为KTc2.45MPac.3193.0因此 190r 6582r根据 和 值,查附录 3 表 A1 和表 A2 得 Z0=0.8648 和 Z1=0.03761rP将此值代入 求得10Z 8720.356.19.864. 65.2487ZRTVmolcolm/179/104933误差： %82-4 将压力为 2.03MPa、温度为 477K 条件下的 2.83m3NH3 气体压缩到 0.142m3，若压缩后温度 448.6K，则压力为若干？分别用下述方法计算：解：查表得：Tc=403.6K,Pc=11.2810 6Pa， ，Vc=72.5cm 3/mol25.0（1）PR 方程：K=0.3
5、746+1.542260.250-0.26990.2502=0.7433874.0）（ Ta=0.4049 b=2.325810-5A=0.05226 B=0.0119 221396.411hhBAhZh=B/2=0.00119/Z迭代计算 Z=0.9572V=ZRT/T=1.869910-3m3/moln=V0/V=1513mol压缩后V=V0/n=0.142/1513=9.38510-5m3/mol9247.01 5.rTK）（85.)(/472.)( PRTaC压缩后压力 PabVTabVp 71029.)()( （2）普遍化关系式。普遍化方程：（1）0BRTPC（2）6.0/4.83.
6、rT（3）.179r将 Tr1= 代入（2） ， （3）得6.405B01=-0.242 B11=0.05195 代入（ 1）得 B1=6.810 -5 代入 B1 得RTPVVm1=1.88510-3m3n= =1501.326mol -10.852因为物质的量不变所以 Vm2= =9.5110-5m3mol326.15042n同理得 B2=8.110 -5P2= Pa729.RT2-6 试计算含有 30%（摩尔分数）氮气（1）和 70%（摩尔分数）正丁烷（2）的气体混合物 7g，在 188和 6.888MPa 条件下的体积。已知 B11=14cm3/mol，B 22=265cm3/mol，
7、B 12=9.5cm3/mol。解： 由题可知28,512M且%30211Mm127mm 1=1.2g，m 2=5.8g ol143.0n21由于组分为二元混合物，所以 21212ByBy带入已知条件得 mol/10358.34 ，且76.0RTPZRTPVZ olmV/1243混合体积 33468.01.0. cn总2-7解：由 得 nRTPVTMmRTP所以 3045.16.021 xM=RTP3/.724.85mg又排放管线流速不超过 ，以 排放。s/0sk/4.132rmV=30r m0165.4.35670.2-8解:RK 方程由附录 2 查得氮的临界参数为KTc.16MPac394
8、.04.=cCPTRa5.2478.0 58.10394.)2.6()18(470225.06/)(molKPa=cb6. olm/6. 356018.)273(14.8(0552 TRaA96.65bPB按公式（2-22） hhBAZ15.1和公式（2-25） h两式迭代计算SRK 方程 543.0.176.04.57.1480.176.054.8.0 22 wm=.)(1)(Tra )3(2.m 25.06622 /)(078.54.1094.).(4278.0478.0 molKPaaPRcC cTb6. mol/2.3.166. 35073.)27(14.8(02RaPA196.365
9、TbB按公式（2-22） hhBAhZ82.1和公式（2-25）两式迭代计算2-9解：由附录二查得： KTc2.540MPac736.351.068.0254371rT 462.173.rP由图（2-8）知，使用普遍化关系式计算，查附录三得：.0Z2.01Z240.)13(35264.1 molJnRTVP /867,82 70501)( 62VP由 )(UHkJ3.2647.652-10解： 由附录二查得： KTc4.60MPac384.26.0cZ27.0molVc/1304362.9rT 27060875.96.8756. RAZ molPVrTRAcs /14.2.134. 35)63
10、2.1(6)1( 7/7/2 molgM/560.s914.23rT 95.2384.0rP根据 值查图 2-9 得 ，查图 2-10（ ）得 D=-5.5，rP1r27.0cZ代入式（2-86） ，得 84-26.05-4.)27.0(1 ）（crZDmolVrc /1834363/.07.15cgM第三章3-1 物质的体积膨胀系数 和等温压缩系数 k 的定义分别为 , ,试 PTV)(1Tk)(1导出服从范德华状态方程的 和 k 的表达式。解：由范德华方程： 微分得2VabRTPbVTP）（ 232 )()( bRTa）（根据循环关系式 1VPT）（）（）（得 2323 )()(1 bVa
11、RTbRTaVTVTP ）（）（）（对于定义式 23223 )()(1)( baP 2323 )()()(1 VRTbbVaVkT 3-2 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为 34.45MPa，温度为 93，反抗一恒定的外压为 3.45MPa 而等温膨胀，直到二倍于初始容积为止，试计算过程之 U, H, S, A, G, TdS, PdV ，Q，W 。解：对于理想气体的等温恒外压膨胀， , ,RCv23Cp250T则： 0TCUvHp 101212.340 kmolJVPdWV1.34kolJUQ 1022 219ln00 kolJVRTddVVR1762.5KkmolJTQSR 1090
12、 kolJdVPAR119klJG2mST10kolJQPdVR3-5 解：需要计算该条件下二氧化碳的焓和熵已知二氧化碳的临界参数为： KTc19.304MPac382.728.056.19.30427rT 682.7rP查附录三图得：.)(cRH.0)(1cRTH85.0)(SR 24.)(1SR由式（3-59）得：=cRcRcTHTH10)()(73.1).0(8.75. molJR /5.49.3473.1由式（3-60）得： lRSSR /0.)2.(8.05.)()(10 1.734,9.95. KmolJRigH所以， liR /5.893.8igRS所以， 141276.25Km
13、olJiR3-10解：设有液体 ，则有蒸汽 查饱和水蒸气表，在 1MPa 下饱和蒸汽mkgkgm)1(和液体的密度分别为 3/4.53/15.87mkgl则体积分别为： ,1.3Vg 3.Vl依照题意： 5874.5求解得： ，即有饱和液体km920kg942.0查饱和水蒸气表得到：在 1MPa 下，蒸汽和液体的焓值分别为：gJHg/7.2kJHl /8.76则总焓值为： kJlg 46.792.0876)942.01(.2)1( 3-13 试采用 RK 方程求算在 227，5MPa 下气相正丁烷的剩余焓和剩余熵。解：正丁烷的临界参数为 .MPaKTCC.3,.4525.05.298478.0
14、 molcPaPRaClTb/106.6. 353748.5.2RaA096TbPB .，由ZVh)1(hBA取初始值 Z=1，进行迭代计算，得 Z=0.6858 3407.5mBb，即074.1ln.15VbbRTaZHR molJHR/9574.6，即83.l2)(ln5.1PTSR )/(10.KlSR3-14 假设二氧化碳服从 PK 状态方程，试计算 50，10.13MPa 时二氧化碳的逸度。解：二氧化碳的临界参数为： ,PaC61037.KTC2.34由题意知 5.5.246478.0 molcPTRaolmbC/109.6. 355.0.2TRaA1bPB 9.4,由 ，ZVh)1
15、(hBA取初始值 Z=1，进行迭代计算，得 Z=0.41434098.1mBb468.0)1ln()(lnln5. VbbRTaPZpf ，即 f=6.344MPa62.0f第四章4-1 在 20，0.1013MPa 时，乙醇（ 1）与 H2O(2)所形成的溶液其体积：V=58.3632.46 242.98 +58.77 23.45234试将乙醇和水的偏摩尔体积 ， 表示为浓度 2 的函数1V2解： =V 2（ ）1Vd=V 1（ ）=V+(1 2) （ ）2 2d=32.4685.96 2+176.31 93.80 2dV232将代入得=58.36+42.98 117.54 +70.3512
16、3242将代入得=25.9085.86 2+219.29 211.34 +70.352V232424-2 某二元液体混合物在固定 T 及 P 的焓可用下式表达H=400 1+600 2+ 1 2（40 1+20 2）H 单位 Jmol-1，确定在该温度压力状态下：（1）用 1 表示的 和12H（2）纯组分焓 H1 和 H2 的数值（3）无限稀释下液体的偏摩尔焓 和12解：H=400 1+600 2+ 1 2（40 1+20 2）将 2=1 1 代入上式得H=620180 120 3( )T,P, 1 =18060 H21=H+（1 1） d=H 1 2H将式代入和得=42060 +40 121
17、3=600+40 2（2）将 1=1 代入式得H1=400 Jmol-1将 1=0 代入式得H2=600 Jmol-1（3）将 1=0 代入式得=420 Jmol-11将 1=1 代入式得=640 Jmol-124-5 试计算甲乙酮（1）和甲苯（2）的等分子混合物在 323K 和 2.5104Pa 下的 、1和 f。2解：设气体和混合物服从截尾到第二维里系数的维里反复成。查表得各物质的临界参数和偏心因子的数值见下表，设式（2-61）中的二元交互作用参数 kij=0。ij Tcijk PcijMPa Vcij(cm 3mol) Zcij cij112212535.6591.7563.04.154
18、.114.132673162910.2490.2640.2560.3290.2570.293从上表所查出的纯物质参数的数值，用式（2-61）式（2-65）计算混合物的参数，计算结果列入表的最后一行。将表中的数据代入式(2-25a) 、(2-25b)和(2-60) ，计算得到 B0，B 1和 Bij 的数值如下：ij Trij B0 B1 Bij(cm 3mol)1122120.6030.5460.5740.8651.028 0.9431.3002.0451.632138718601611=2B12B 11B 22=2(1611)+1387+1860=25 cm3mol12 = ( B11+ )
19、= (1387)+(0.5) 2(25)=0.01291RTP2y1)32(845=0.9871 = ( B22+ )= (1860)+(0.5) 2(25) =0.01732T21y)32(845=0.9832 = =0.0151lnixi=0.985逸度 f=P =2.463104Pa4-6解： 2VabRTPijiijayiiby改写为2TTnijijniin对 求导in22, )(TjijTinPVi VannbRiT 代入组分 的逸度计算公式i TTV TjijTii ZRdVannbRRTT ln)(ln2 积分 TTjijTTiTi ZVaRnbVT lnllnl 因为0nbVR
20、Ti 0TJija又 T所以 TTijiTTi ZRVanbRnVRllln 即 mjijii ayT lnll 4-9解：先求混合物的摩尔体积,氢 丙烷208.1y792.02y由附录二查得:氢和丙烷的临界参数值，将其代入式（2-61）（2-65）以及式（2-7a）和（2-7b） ，得出如下结果：ijKTcij/MPacij/ )/(3kmolVcij ijcijZ)/(3kmolbi )/(2216kmolKMPaij11 30.876 1.205 0.065 -0.22 0.305 0.0185 0.129922 343.914 3.958 0.203 0.152 0.281 0.062
21、7 16.31512 103.047 2.071 0.1212 -0.034 0.293 0.0358 1.538由式（2-66）和式（2-67）求出21212ayaym 315.6792.0538.179.08.9.08. 2216/7.1kmolKMPa kmolbybm /. 32 hRTahZ115.其中 bPVh782.35.4103.805.762323 bRTa.14.9P即 联立两式得hhZ72. Z78.03.0所以摩尔体积为 kmolPZRTV /16.0794.35.1082. 3 RTPVbVRTba baybmmm mlnlnl)(2l5.12 5.12118749.
22、614-10 某二元液体混合物在固定 T，P 下其超额焓：H E= 1 2（40 1+20 2）HE 单位 Jmol-1，求 ,E12解：把 2=1- 1 代入 HE= 1 2（40 1+20 2）得 HE=20 120 3二元体系溶液性质与组分摩尔性质关系：=M+ 2（ ）1M1d=M 1（ ）2将 M=HE 代入式 和得 =2060 +40H1213=40E234-13解： 21lnlxRTGE)3()3( 21212121 xxx 12x如果该模型合理，则应满足 G-D 方程 0)(ln)(l21dx121)(ln)(ldxxd)3(4()(l 2121 xa)4()ln2111212x
23、dx342122xa所以 a，b 方程满足 方程。DuhenGibs若用 c d 方程如果该模型合理，则应满足 G-D 方程 0)(ln)(l21dx121)(ln)(ldxx)1(2)(ln1xbadx)()(l1212所以 c，d 方程不满足 方程。DuhenGibs第五章5-1 请判别下列叙述的是非（1）某二元体系（不形成恒沸混合物） ，在给定的温度和压力下，达到气液平衡时，则此平衡体系的汽相混合物的总逸度与液相混合物的总逸度是相等的。错。分逸度相等。（2）由组分 A、B 组成的二元体系处于汽液平衡，当体系 T、p 不变时，如果再加入一定量的组分 A，则汽、液平衡相的组成也不会变化。错。
24、将会形成新的汽液平衡，平衡组成相应改变。（3）形成恒沸混合物的二元汽液平衡，在恒沸点，其自由度为 1，等压下 T-x1-y1 表示的相图中，此点处于泡点线与露点线相切。错。泡点线与露点线相交。（4）某溶液的总组成为 zi，对气相为理想气体，液相为理想溶液体系的泡点压力 pb 的表达式为 ( 为 i 组分的饱和蒸汽压)。Sipzi错。（5）混合物的总组成为 zi，遵守 Raoult 定律体系的露点压力 pd 的表达式( 为 i 组分的饱和蒸汽压)。1)/(Sidzi错。表达式应为 Sidpz（6）汽液平衡中，汽液平衡的比 Ki=yix i，所以 Ki 仅与组成有关。错。K 与温度压力有关。（7）
25、形成恒沸物的汽液平衡，在恒沸点时，所有组分的相对挥发度 ij=1.正确。（8）将两种纯液体在给定的温度、压力下，混合形成溶液，那么混合自由焓 G 一定小于零。错。G 可能为 0。5-2 丙酮（1）-甲醇（2）二元溶液的超额自由焓表达式 ,纯物质的 Antoine21BRTGE方程 单位 kPa02.38179531.4ln1Tps sp1T 单位65862s试求：（1）假如气相可视为理想气体，B=0.75，温度为 60下的 p-x1-y1 数据；（2）气相可视为理想气体，B=0.64，压力为 75kPa 下的 T-x1-y1 数据。解： jnPTiEiRG,)(ln（1） B=0.75，T=6
26、0=4.751 =115.685kPa02.3817953.4lps sp1=4.437 =84.490kPa6456n2Ts s2=n（0.75x 1x2）=RTGEn2175. )1(75.0)1(75.0.)(ln 222,112 nnPTE )(.)()(l 122211,221nnRGnPTE由于气体为理想气体，液相非理想溶液，气液平衡关系：py i= sip+ （3）sp1s2（4）ys1令 带入（1） （2）得0x 1,7.21则 p=84.490kPa，y 1=0同理得 1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.8 0.9y1 0.2171 0.4421 0.5779 0.702
27、8 0.7778 0.8711PkPa 97.81 113.33 120.76 123.16 128.63 120.35（2） 当 B=0.64 P=75kPajnPTiEiRG,)(ln)1(64.0)1(l2n2（3）02.8179531.4ln1Tps（4）6562s （ 5）1),(21yisii以 为例，代入（1） ， （2）0可得 ,8965.设 T=57，代入（3） ， （4）得=104.5949kPa =74.7189kPa 代入（5）可得 sp1sp2y1=0 y2=0.9963再设设 T=57.09，代入（3） ， （4）得=104.915kPa =74.9976kPa 代
28、入（5）可得sp1sp2y1=0 y2=0.99997 121y同理得 1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.8 0.9y1 0.210 0.451 0.600 0.666 0.805 0890T 53.81 50.05 48.12 47.15 46.98 47.065-3解：汽相视为理想气体，B=0.75，温度为 60iiEidExRTGRTGln得inPTiEi ,ln121l75.0lx212ln.ln02.38179531.4ln1TPS得 KPa.20765.23945981.6ln2TSaP7汽相视为理想气体，液相为非理想溶液，汽液平衡关系式： siiPxySSPx21ys1x
29、0.1 0.3 0.5 0.7 0.8 0.9Y 0.2171 0.4421 0.5779 0.7028 0.7773 0.8711p/kpa 97.81 113.33 120.76 123.16 122.63 120.35(2)已知 p=75KPa，当 时， ，1.0x9.02x 6793.18.064.64.012ex同理： .164.2e设温度为 53.81(此温度从那来)，由 Antoine 方程知： ，KPaps74.931KPaps385.62209.754.931.0.11 xys 7866.4.22ps假设成立1985.021yi同理可得下表：t 53.81 50.05 48.
30、12 47.15 46.98 47.06x1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.8 0.9y1 0.2099 0.4494 0.5974 0.7316 0.8047 0.89065-4解：B=0.106先求 B 值， sBxsBxss Peepxp 2121 12代入表中数据得 093.7.2093.1xe 1683.03.2547.1980.11 Pys同理算得其他的 ，iy5-6解：得68.4193087.16lnTPS KPaS58.10得.2.lS S924.32汽液平衡关系式 siiPxy当 8943.01x074.158.11ssPy36.29.422ssx将 代入83.0110
31、5704.1306.2 12212121)ln(l xxx 1221122)l(l得： 1221因 ， 可近似看作常数，121利用 和SSPxP21xys11已知 ，给定 值，代入 Wilson 方程求得 ， 。利用上述方程Mpa03.1 12试差求解 , 值。T1y5-13解：PR 方程 )()(iiii bVTabVRP其中 ),()rci TaciiPRb078.cicPTR2457.0()1),(.5. rir TkT2 69.042.376.0k组分逸度系数的计算 BZbaxBAZb miiijmii 41.02ln2)ln()1(ln其中 ijijiayaiim)(12ijjiij
32、 ka， ，2TRPAmbBmRTPVZ气液平衡关系式Liixy5-13 采用 PR 方程计算甲烷（1）二甲氧基甲烷（2）体系在 313.4K、x 1=0.315 时泡点压力与汽相组成。查得组分的临界参数如下：组分 TcK pcMP 甲烷 190.6 4.60 0.008二甲氧基甲烷 480.6 3.95 0.286PR 方程的二元相互作用参数 kij=0.0981解：(1)列出所需要的计算公式PR 方程（1）)()(iiii bVTabVRTp其中 ai（T）=a（T c）（T r，） （2）（3） iCiPb078.（4）iCcTRTa245.)(（5）)1(,.0.0rirk（6）2 9
33、.426.37. k组分逸度系数计算（7）41.02ln2)ln()1(ln BZbaxBAZb miiijmii 其中 （8） ijijaya（9）ii)(（10）12ijjiij ka（11）RTPVZpbBTRAm,泡点汽液平衡关系式 （12）Livixy(2)由已知条件得 =1.6443 =0.6521 代入式（2）(6)得1r2r3870.1k 7936.01k94),(rT8),(2rT26.1ca 4.ca51068.2b 51087.ba1（T） =0.1980 a2（T）=2.4558 )()(iiii bVbVRp )()(1111TaT设 p1=60kPa 代入上式，试差
34、法得 VL=43.4268，设 1v由式（8）-（11）得a12=0.6289 A=1.2756105 43.1Lma5023.6LmbB=1.4357106 Z=1 =2.3735ijax将以上数据代入（7）=0.999965L1315.01vxy把 y1=0.315 由于 y1=x1=0.315 所以得 4.vma502.6vmb由 PR 方程求在 p=60kPa 下 Vv=43.4268所以 A=1.2756105 B=1.4357106 Z=1 代入式（7）得 =0.999965V1315.096.031vLxy所以 5.1 )()(iiii bVTabVRTp )()(2222设 p
35、2=60kPa 代入上式，试差法得 VL=43.4268，设 12v由式（8）-（11）得A=1.2756105 43.1Lma51023.6LmbB=1.4357106 Z=1 将以上数据代入（ 7）=0.999976L285.02vxy把 y2=0.685 代入式（8）-（10）得 43.1vma51023.6vmb由 PR 方程求在 p=60kPa 下 Vv=43.4268所以 A=1.2756105 B=1.4357106 Z=1 代入式（7）得 =0.999976V2685.097.0682vLxyy 1=0.315 P=60kPa15-14解：已知压力，温度，摩尔分数，由 P-K-
36、T 系列图查得 Ki，再由 iixKy5-17解：两个公式在热力学上若正确，须满足恒 T P 的 G-D 方程，即0lnl21dxxd )2()2(ll 21121 bxaxba)()( 1212 xxbxa0)(a)(所以这两个公式在热力学上不正确。5-21解：（1） 在图中为 A 点。 （纯溶液的点，即 点）2G01x（2） 曲线代表更稳定的状态，(因为自由焓小)DEABC1（3） 21Gx（4）负值（因二元混合后，自由焓下降。 ）第六章6-1 一个容量为 60m3 的槽内装有 5MPa、400的蒸气，使蒸气经由一阀从槽中释放至大气，直到压力降至 4MPa，若此释放过程为绝热，试求蒸气在槽
37、中的最终温度及排出蒸气的质量。解：由 T1=400,P 1=5MPa，查表得 S1=6.5736 kJ（kg K）过程可视为等熵过程，所以 S2= S1，又已知 P2=4MPa查表可得 T2=366.5查表得 Tc=647.3K， Pc=22.05mPa，=0.344由 PR 方程可求得摩尔体积 VPR 方程： 873196.0269.054.1376.02k =0.606806.)()(rTk5)(1)(2T5./8. cpRb )(45720)()(aTc 8034.1a608.)(2aPR 方程 ： h= )1(2hBAhZZB2TRpAbBA 1=0.092593 A2=0.08582
38、3 B1=0.016975 B2=0.014291带入上式可得=)(2111hBhZ )1(06975.3211hh1= = 06975.取 Z1=1 经迭代得 Z1=0.92185同理得 Z2=0.529729 molPRTV/03.31l/27.32kg176.9)(182Vvnm6-2解： 7.012TK8.2 JTnRPVW49.12083).37(14.80)( 6-8解：氮气在非流动过程中的理想功，按式代入已知条件进行计算VPUSTig00值不知道，但U)(H所以 Wig00设氮气在 及 状态下可应用理想气体状态方程，则MPaK5813Pa1.28dTdTCH133)746.(km
39、olJ/.6050ln314.8102.8.n2133 PRSP)/(.05.4.0.29 KkmolJ )/(85.4368123481)(2 KkmolJTnV 50.120PRPkmolJ/6.04得 VHSTWig 00)(26.10485.3.1583.28kolJ/7164氮气在稳定流动过程中的理想功，按式代入有关数据进行计算 ).().0(20HSTigkmlJ/8.6-9 用压力为 1.570106Pa、温度为 757K 的过热蒸汽驱动透平机，乏汽压力为6.868104Pa。透平机膨胀既不绝热也不可逆。已知实际功相当于等熵功的 80%。每 1kg蒸汽通过透平机的散热损失为 7.
40、50kJ。环境温度为 293K。求此过程的理想功、损失功及热力学效率。解：由水蒸气热力学性质图表查出，当 p1=1.570106Pa、T 1=757K 时H1=3428kJkg1 S1=7.488kJkg1 K设蒸汽在透平机中的膨胀是可逆绝热，则 S2= S1=7.488kJkg1 K，当p2=6.868104Pa，S 2= 7.488kJkg1 K1 时，查表得=2659kJkg1由此绝热可逆功 = H 1=769 kJkg 1 ,透平机实际输出轴功为sW2=80% =615.2 kJ kg1ss根据稳流体系热力学第一定律H=Q+ s得 H2=H1+ Q+ =2805.3 kJkg1sW因此
41、蒸汽的实际终态为：p2=6.868104PaH2=2805.3 kJkg1 S2= 7.488kJkg1 K1从蒸汽表查得此过程的理想功Wid=HT 0S=727 kJkg 1损失功为为实际功与理想功之差WL=WacW id=111.8 kJkg1热力学效率 =1 =0.8462idL6-12解： STHB0 苯联 三 苯联 二 苯氢苯 CCCP -21.04.13.62. -.897.4/kg9.736JdTHP/kg38.9364JdTCSP kgJSHB /56.17083.29.70 6-14 有一逆流式换热器，利用废气加热空气。空气由 105Pa、293K 被加热到 398K，空气的
42、流量为 1.5kgs；而废气从 1.3105Pa、523K 冷却到 368K。空气的等压热容为1.04kJ （kgK） ，废气的等压热容为 0.84 kJ（kgK） 。假定空气与废气通过换热器的压力与动能变化可忽略不计，而且换热器与环境无热量交换，环境状态为 105Pa 和 93K。试求：（1）换热器中不可逆传热的损失（2）换热器的效率。1 由换热器的能量平衡求出废气的质量流量 mgskgmtCtggppa/258. )9520(84.)0(4 112 列出换热器的平衡，求得换热器的损失。空气、废气在换热器内流动可看做稳定流动，则 14231 EmExgxaxgxa )()(4 )()( 12
43、0124303 STHSTHmag lnln)( 120124043 CtmCt papapgpg 2938ln04.1593)38(4.5368ln.015296858.21 =54.95-23.79=31.15kJs3 换热器的效率从上述计算可知，空气所得到的为 23.79 kJs，废气所耗费的为 54.95 kJs，故目的效率 43.095.72 XE第七章7-1 请判别下列各题叙述的是非（1）蒸汽动力循环中，汽轮机入口蒸汽参数为 p1=3MPa，t 1=620，经绝热不可逆膨胀到0.1MPa，此时焓值为 2831.8kJ，经计算后求得该汽轮机的等熵效率为 0.92.正确。= ，由 P1
44、，t 1 查表得 H1=2761.3，S 1，根据 P2，S 2=S1，查得 H2=2761.321H已知，代入上式得 =0.9175.2（2）分级抽汽回热循环的热效率高于 Rankine 循环，而汽耗率小于 Rankine 循环。错。汽耗率大于 Rankine 循环。（3）绝热节流的温度效应可用 Joule-Thomson 系数 来表征。实际气体节流后，温度可J能升高、降低或不变。对。（4）理想气体经节流膨胀后，一般温度会下降。错。温度不变。（5）实际气体经节流膨胀后，其终态与初态的参数值变化是 。0,0HSp错。 0S（6）逆 Carnot 循环中，冷凝器的排热温度与蒸发器的吸热温度差越大，则此制冷循环的制冷系数越小。对。（7）某制冷剂在指定的温度下。若压力低于该温度下的饱和压力，则此制冷剂所处状态为过热蒸汽。错。（8）在相同的操作条件下，热泵的供热系数 比蒸汽压缩制冷装置的制冷系数 大。对。7-2（1）试求 20105Pa 的饱和蒸汽膨胀到终压为 0.5105Pa 的 Rankine 循环热效率，并
