1、1、 针对以下体系写出能量平衡方程式的简化形式：(这是修改后的正确答案) QUWHZgUQ)7(6021)5(4021)3(22、实验室有一瓶氢气为 60atm，0.100m 3，由于阀门的原因缓慢漏气。试问到漏完时：（1）该气体作了多少功？吸收了多少热？（2）该气体在此条件下最大可以作多少功？吸收多少热量？（3）该气体焓的变化为多少？瓶中气体焓的变化为多少？已知室温为 20，气体可以认为是理想气体。解：（1）id.g，T 恒定 ；0UJVPVPVPdWsurVsur 51212121 0*.978)()(21 JWQ50*978.（2）等温可逆过程做功最大 JPVnRTPdV61212 0*
2、489.lnl21 JQ60*489.（3）id.g, T 恒定 ，故总气体的焓变为 0。0H设起初瓶中气体的焓为 ，则终态总气体的焓仍 ，终态气瓶中气体的焓为1 1H11212160PVn瓶 1126059)(P瓶4. 一台透平机每小时消耗水蒸气 4540kg。水蒸气在 4.482MPa、728K 下以 61m/s 的速度进入机内，出口管道比进口管道低 3m，排气速度 366m/s。透平机产生的轴功为703.2kW，热损失为 1.055105kJ/h，乏气中的一小部分经节流阀降压至大气压，节流阀前后的流速变化可以忽略不计。试求经节流阀后水蒸气的温度及其过热度。解：取透平机为体系，则能量方程为
3、： sWQuzgH2/其中： = - = - 23.238 kJkg-1Q450/10.= - 557.604 kJkg-1sW450/362.70- 9.81 3 = - 0.0294 kJkg-1 zg= (3662-612) / 2 = 65.118 kJkg-1 /2u则： = - 23.238 - 557.604 + 0.0294 - 65.118 = - 645.930 kJ/kguzgQHs采用内插法查表得 4.482 MPa, 728 K 时的蒸汽焓为 3334.78 kJkg-1。H 2 = 3334.78- 645.93 = 2688.85 kJkg-1，节流为等焓过程，故
4、查 1 个大气压(100KPa)下该焓所对应的温度可知：T = 106.31 因此过热度为 106.31-99.63 = 6.68 。5. CO2 气体在 1.5MPa、30时稳流经过一个节流装置后减压至 0.10133MPa，试求 CO2节流后的温度及节流过程的熵变。如果将 CO2 气体用理想气体代替的话，节流后的温度及节流过程的熵变为多少？解：理想气体 ， 故温度 T 不变，即 T = 30 )(TfH熵变： dPVcdSppT 不变，故 ，1mol 理想气体：TpRTV所以 dPRSdPRS21代入数值计算可得： 22.406 kJmol-1K-1 或0.5092 kJkg-1K-18. 一个绝热很好的罐和一根蒸汽干线相连，干线中有压力为 7atm、温度为 180的蒸汽在流动，打开阀门，则蒸汽迅速进入罐内一直到压力达到 7atm。如果没有热向环境损失，或者传回蒸汽主干线，求罐内蒸汽停止流入时罐内蒸汽的温度。解：注蒸汽过程： ，0QsW能量平衡式： 忽略该过程中动能和位能的变化，syinUzguH2故 ，即 H 管 =U 罐 用内插法查得管中压力为 7atm，温度为 180时，syin管 = 2798.3kJkg-1，H所以 U 罐 =H 管 =2798.3kJkg-1，查表可得：T = 300。
