1、工程热力学( 第五版) 习题答案工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知 的 M28，求（1） 的气体常数；（2）标准状态下 的比容和密度；（3）2NN2N， 时的摩尔容积 。Pap.050tMv解：（1） 的气体常数2296.98340R)/(KkgJ（2）标准状态下 的比容和密度2N0.8103579.6pTvkgm/3 1.25v3/kg（3） ， 时的摩尔容积MPap1.050tMv 64.27vTRkmol/32-3把 CO2 压送到容积 3m3 的储气罐里，起始表压力 kPa，终了表压力 Mpa，温301gp3.02gp度由 t14
2、5增加到 t270。试求被压入的 CO2 的质量。当地大气压 B101.325 kPa。解：热力系：储气罐。应用理想气体状态方程。压送前储气罐中 CO2 的质量1RTvpm压送后储气罐中 CO2 的质量2根据题意容积体积不变；R188.9（1）Bpg1（2）2（3）7tT（4）压入的 CO2 的质量（5）)12(1TpRvm将（1） 、(2)、(3)、(4)代入（5）式得m=12.02kg2-5 当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送 300 m3 的空气，如外界的温度增高到 27，大气压降低到 99.3kPa，而鼓风机每小时的送风量仍为 300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？解：同上题
3、41.97kg10)2735.0.9(283)1(21 TpRvm2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为 15、压力为 0.1MPa 的空气 3 m3，充入容积 8.5 m3 的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa？设充气过程中气罐内温度不变。解：热力系：储气罐。使用理想气体状态方程。第一种解法：首先求终态时需要充入的空气质量kg2875.102RTvpm压缩机每分钟充入空气量kg35v所需时间19.83minmt228 在一直径为 400mm 的活塞上置有质量为 3000kg 的物体，气缸中空气的温度为 18，质量为2.
4、12kg。加热后其容积增大为原来的两倍。大气压力 B101kPa，问：（1）气缸中空气的终温是多少？（2）终态的比容是多少？（3）初态和终态的密度各是多少？解：热力系：气缸和活塞构成的区间。使用理想气体状态方程。（1）空气终态温度582K2TV（2）空气的初容积p=30009.8/(r2)+101000=335.7kPa0.527 m3pmR1空气的终态比容0.5 m3/kgVv2或者0.5 m3/kgpRTv2（3）初态密度4 kg /m3527.01Vm2 kg /m3v2-9 解：（1）氮气质量7.69kg308.2965.17RTpvm（2）熔化温度361K76v214 如果忽略空气中
5、的稀有气体，则可以认为其质量成分为 ， 。试%2.3go8.762Ng求空气的折合分子量、气体常数、容积成分及在标准状态下的比容和密度。解：折合分子量28.862876.03.11iMg气体常数28886.23140MR)/(KkgJ容积成分20.92/22ogro120.979.12N标准状态下的比容和密度1.288 kg /m34.86.M 0.776 m3/kg1v2-15 已知天然气的容积成分 ，%974CHr， ， ， ， 。试求：%6.02HCr18.03HCr%18.04HCr2.0COr83.12N天然气在标准状态下的密度；各组成气体在标准状态下的分压力。解：（1）密度 10/
6、)283.42.0581.48.036.197( iMr16.48 30 /.0428.6. mkg（2）各组成气体在标准状态下分压力因为： pri98.285kPa325.10*%974CH同理其他成分分压力分别为：（略）第三章 热力学第一定律31 安静状态下的人对环境的散热量大约为 400KJ/h，假设能容纳 2000 人的大礼堂的通风系统坏了：（1）在通风系统出现故障后的最初 20min 内礼堂中的空气内能增加多少？（2）把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统，假设对外界没有传热，系统内能变化多少？如何解释空气温度的升高。解：（1）热力系：礼堂中的空气。闭口系统根据闭口系统能量方程WUQ因为
7、没有作功故 W=0；热量来源于人体散热；内能的增加等于人体散热。 60/2402.67105kJ（1）热力系：礼堂中的空气和人。闭口系统根据闭口系统能量方程 WUQ因为没有作功故 W=0；对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量，所以内能的增加为 0。空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收，导致的空气内能增加。35，有一闭口系统，从状态 1 经 a 变化到状态 2，如图，又从状态 2 经 b 回到状态 1；再从状态 1 经过c 变化到状态 2。在这个过程中，热量和功的某些值已知，如表，试确定未知量。过程 热量 Q（kJ） 膨胀功 W（kJ ）1-a-2 10 x12-b-1 -7 -41-c-2
8、x2 2解：闭口系统。使用闭口系统能量方程(1)对 1-a-2 和 2-b-1 组成一个闭口循环，有WQ即 10（7）x1+ （4）x1=7 kJ(2)对 1-c-2 和 2-b-1 也组成一个闭口循环x2（7）2+ （4）x2=5 kJ(3)对过程 2-b-1，根据 WUQ)4(7WQU3 kJ3-6 一闭口系统经历了一个由四个过程组成的循环，试填充表中所缺数据。过程 Q（kJ ） W（ kJ） E（kJ ）12 1100 0 110023 0 100 -10034 -950 0 -95045 0 50 -50解：同上题3-7 解：热力系：1.5kg 质量气体闭口系统，状态方程： bavp)
9、851.()852.1(5U90kJ由状态方程得1000a*0.2+b200=a*1.2+b解上两式得：a=-800b=1160则功量为 2.10221 6)80(5 vpdvW900kJ过程中传热量 UQ990 kJ38 容积由隔板分成两部分，左边盛有压力为 600kPa，温度为 27的空气，右边为真空，容积为左边 5倍。将隔板抽出后，空气迅速膨胀充满整个容器。试求容器内最终压力和温度。设膨胀是在绝热下进行的。解：热力系：左边的空气系统：整个容器为闭口系统过程特征：绝热，自由膨胀根据闭口系统能量方程 WUQ绝热 0自由膨胀 W0因此 U=0对空气可以看作理想气体，其内能是温度的单值函数，得K
10、TTmcv 30120)12(根据理想气体状态方程 6pVRp100kPa3-9 一个储气罐从压缩空气总管充气，总管内压缩空气参数恒定，为 500 kPa，25。充气开始时，罐内空气参数为 100 kPa，25。求充气终了时罐内空气的温度。设充气过程是在绝热条件下进行的。解：开口系统特征：绝热充气过程工质：空气（理想气体）根据开口系统能量方程，忽略动能和未能，同时没有轴功，没有热量传递。 dEhm020没有流出工质 m2=0dE=dU=(mu)cv2-(mu)cv1终态工质为流入的工质和原有工质和 m0= mcv2-mcv1mcv2 ucv2- mcv1ucv1=m0h0 (1)h0=cpT0
11、ucv2=cvT2ucv1=cvT1mcv1= 1RTVpmcv2 = 2代入上式(1)整理得 21)0(1pTkT=398.3K310 供暖用风机连同加热器，把温度为 01t的冷空气加热到温度为 250t，然后送入建筑物的风道内，送风量为 0.56kg/s，风机轴上的输入功率为 1kW，设整个装置与外界绝热。试计算：（1）风机出口处空气温度；（2）空气在加热器中的吸热量；（3）若加热器中有阻力，空气通过它时产生不可逆的摩擦扰动并带来压力降，以上计算结果是否正确？解：开口稳态稳流系统（1）风机入口为 0则出口为3106.50CpmQTCpm1.7878.12tt空气在加热器中的吸热量 )78.
12、1250(6.5TCpmQ138.84kW(3)若加热有阻力，结果 1 仍正确；但在加热器中的吸热量减少。加热器中 )1(22vPuvuhQ，p2 减小故吸热减小。311 一只 0.06m3 的罐，与温度为 27、压力为 7MPa 的压缩空气干管相连接，当阀门打开，空气流进罐内，压力达到 5MPa 时，把阀门关闭。这一过程进行很迅速，可认为绝热。储罐的阀门关闭后放置较长时间，最后罐内温度回复到室温。问储罐内最后压力是多少？解：热力系：充入罐内的气体由于对真空罐充气时，是焓变内能的过程 muhKkTcvp 4203.10罐内温度回复到室温过程是定容过程 54202PTp3.57MPa312 压力
13、为 1MPa 和温度为 200的空气在一主管道中稳定流动。现以一绝热容器用带阀门的管道与它相连，慢慢开启阀门使空气从主管道流入容器。设（1）容器开始时是真空的；（2）容器装有一个用弹簧控制的活塞，活塞的位移与施加在活塞上的压力成正比，而活塞上面的空间是真空，假定弹簧的最初长度是自由长度；（3）容器装在一个活塞，其上有重物，需要 1MPa 的压力举起它。求每种情况下容器内空气的最终温度？解:（1）同上题 473.0kT662K=389（2） wuhh=cpT0L=kp RTpVkApdAL2121T= 05.TRcvp552K=279同（2）只是 W 不同VdwT= 0TRcvp473K2003
14、13 解： hW对理想气体 cpTcuv314 解：（1）理想气体状态方程 293*2p586K（2）吸热： TkRVTmcQv12500kJ3-15 解：烟气放热等于空气吸热1m3 空气吸取 1.09 m3 的烟气的热24509.1267kJ 01.3.67vcQt205t2=10+205=2153-16 解： 3)2(21hmhmTchp代入得： 304721*)21( cm582K309317 解：等容过程 Rckp1.4 121kvpkTmTQv37.5kJ3-18 解：定压过程T1= 287103.4.06RVp=216.2KT2=432.4K内能变化： 2.16)87.01(tmc
15、Uv156.3kJ焓变化： 3.1564.kH218.8 kJ功量交换： 30.2mV.48)(pdW62.05kJ热量交换： 5623.1UQ=218.35 kJ第四章 理想气体的热力过程及气体压缩4-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热 40kJ，其容积增大为 ，压力降低为 ，设比102v8/12p热为定值，求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。解：热力系是 1kg 空气过程特征：多变过程 0.9)10/ln(8)2/1l(nvp因为 Tcqn内能变化为717.5Rv25)/(KkgJ1004.5vpcc7)/(3587.5nvvk51)/(KkgJ8103JnvvcqTcu/
16、膨胀功： 32 103Juw轴功： 28.8 103Js焓变： 1.4811.2 103JukTchp熵变： 0.8210312lnlpvsp)/(KkgJ42 有 1kg 空气、初始状态为 ， ，进行下列过程：MPa5.0150t（1）可逆绝热膨胀到 ；p1.2（2）不可逆绝热膨胀到 ， ；KT32（3）可逆等温膨胀到 ；Pa.0（4）可逆多变膨胀到 ，多变指数 ；Mp12n试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化，并将各过程的相对位置画在同一张 图和 图上vpsT解：热力系 1kg 空气膨胀功：111.9103J)12(kpkRTw熵变为 0（2） 88.3103J)(Tcuv116.812ln
17、lpRsp)/(KkgJ（3） 195.4103lTw)/(0.46210321lnpRs)/(KkgJ（4） 67.1103J)1(nTw189.2Knp)2(1346.41llRTcsp)/(KkgJ4-3 具有 1kmol 空气的闭口系统，其初始容积为 1m3，终态容积为 10 m3，当初态和终态温度均 100时，试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。该过程为：（1）可逆定温膨胀；（2）向真空自由膨胀。解：（1）定温膨胀功 7140kJ10ln*37284.*93.12lnVmRTw19.14kJ/K12lnVRs(2)自由膨胀作功为 019.14kJ/Klms44 质量为 5kg 的
18、氧气，在 30温度下定温压缩，容积由 3m3 变成 0.6m3，问该过程中工质吸收或放出多少热量？输入或输出多少功量？内能、焓、熵变化各为多少？解： 627.2kJ36.0ln*8.2591lnVmRTq放热 627.2kJ因为定温，内能变化为 0，所以w内能、焓变化均为 0熵变：2.1 kJ/K12lnVmRs45 为了试验容器的强度，必须使容器壁受到比大气压力高 0.1MPa 的压力。为此把压力等于大气压力。温度为 13的空气充入受试验的容器内，然后关闭进气阀并把空气加热。已知大气压力 B101.3kPa，试问应将空气的温度加热到多少度？空气的内能、焓和熵的变化为多少？解：（1）定容过程5
19、68.3K3.10*286pT内能变化： 202.6kJ/kg)2863.5(*287)(Tcuv283.6 kJ/kg).6(*7)12(hp0.49 kJ/(kg.K)1lnpcsv4-6 6kg 空气由初态 p10.3MPa，t1=30，经过下列不同的过程膨胀到同一终压p20.1MPa：（1）定温过程；（2）定熵过程；（3）指数为 n1.2 的多变过程。试比较不同过程中空气对外所作的功，所进行的热量交换和终态温度。解：（1）定温过程573.2 kJ1.03ln*2876lnpmRTWQT2=T1=30（2）定熵过程351.4 kJ )3.01(*14.287*6)1( 4.kpTkRmW
20、Q0221.4Kk1)2(（3）多变过程252.3KnpT1)(2436.5 kJ 3.250*1.28761RmW218.3 kJ).()2(nkcTcQvn47 已知空气的初态为 p10.6MPa，v1=0.236m3/kg。经过一个多变过程后终态变化为p20.12MPa，v2=0.815m3/kg 。试求该过程的多变指数，以及每千克气体所作的功、所吸收的热量以及内能、焓和熵的变化。解：（1）求多变指数 1.30)815.0/236.ln()/1l(2nvp1 千克气体所作的功146kJ/kg ).*.*(3.2pvnw吸收的热量 )12(1)12(1)( vpknTkRnTcqn = 3
21、6.5 kJ/kg36.0*85.0(4.13.内能：146-36.5109.5 kJ/kgwqu焓： 153.3 kJ/kg)12(1)2( vpkTchp熵： 90J/(kg.k)6.012ln*4.736.085ln*.4lnl pvsp4-8 1kg 理想气体由初态按可逆多变过程从 400降到 100，压力降为 ，已知该过程的膨p胀功为 200kJ，吸热量为 40 kJ，设比热为定值，求该气体的 和pcv解：kJ160)12(wqTcuv533J/(kg.k)=200 kJ)12()21( npnRTnw解得：n1.49R=327 J/(kg.k)代入解得： 533+327=860 J
22、/(kg.k)pc4-9 将空气从初态 1，t1=20,定熵压缩到它开始时容积的 1/3，然后定温膨胀，经过两个过程，空气的容积和开始时的容积相等。求 1kg 空气所作的功。解：314.29*87)21()2( 4.1 kkvRTpkRTw-116 kJ/kg454.7K1)2(kv143.4 kJ/kg)3/1ln(*7.4583lnRTww=w1+w2=27.4 kJ/kg4-10 1kg 氮气从初态 1 定压膨胀到终态 2，然后定熵膨胀到终态 3。设已知以下各参数：t1=500，v2=0.25m3/kg ，p30.1MPa，v3=1.73m3/kg。求（1）1、2、3 三点的温度、比容和
23、压力的值。 （2）在定压膨胀和定熵膨胀过程中内能的变化和所作的功。解：(1) 1.5 MPa4.1)25073(*.)23(kvp1263K8.965.12RPTp1=p2=1.5 MPav1= =0.15 m3/kg2v=583 K8.9610*73.3RPT(2) 定压膨胀364 kJ/kg)2(cuv145.4 kJ/kg1Tw定熵膨胀505 kJ/kg)23(cuv-505 kJ/kg1TkRw或者：其 q=0, = -505 kJ/kgu4-11 1 标准 m3 的空气从初态 1 p10.6MPa，t1=300定熵膨胀到状态 2，且 v2=3v1。空气由状态 2 继续被定温压缩，直到
24、比容的值和开始时相等，v3=v1，求 1、2、3 点的参数（P,T,V）和气体所作的总功。解： 0.274 m3/kg50673*28pRTv0.129 MPa4.1)3(.)21(kv369K4.01)(*57)(kTV2=3V1=0.822 m3T3=T2=369KV3=V1=0.274 m30.387 MPa13*29.0)(3vvp412 压气机抽吸大气中的空气，并将其定温压缩至 p25MPa。如压缩 150 标准 m3 空气，试求用水冷却压气机气缸所必须带走的热量。设大气处于标准状态。解： -59260kJ 51032.ln*10325.1ln6pVWQ4-13 活塞式压气机吸入温度
25、 t1=20和压力 p10.1MPa 的空气，压缩到 p20.8MPa ，压气机每小时吸气量为 600 标准 m3。如压缩按定温过程进行，问压气机所需的理论功率为多少千瓦？若压缩按定熵过程进行，则所需的理论功率又为多少千瓦？解：定温：0.215kg/s360*2781RTpVm37.8KWlnWs定熵51.3 KW)1.08(4.1293*8725.0)1(1 4.kspkRTm414 某工厂生产上需要每小时供应压力为 0.6MPa 的压缩空气 600kg；设空气所初始温度为 20，压力为 0.1MPa。求压气机需要的最小理论功率和最大理论功率。若按 n1.22 的多变过程压缩，需要的理论功率
26、为多少？解：最小功率是定温过程m=600/3600=1/6 kg/s25.1 KW21lnpmRTWs最大功率是定熵过程32.8 KW)1(1ksk多变过程的功率29.6 KW)2(1nspnRTmW415 实验室需要压力为 6MPa 的压缩空气，应采用一级压缩还是二级压缩？若采用二级压缩，最佳中间压力应等于多少？设大气压力为 0.1，大气温度为 20，压缩过程多变指数 n=1.25，采用中间冷却器能将压缩气体冷却到初温。试计算压缩终了空气的温度。解：压缩比为 60，故应采用二级压缩。 中间压力： 0.775MPa 312p=441K nT)(34-16 有一离心式压气机，每分钟吸入 p10.
27、1MPa，t1=16的空气 400 m3，排出时 p20.5MPa ，t2=75 。设过程可逆，试求： (1)此压气机所需功率为多少千瓦？ (2)该压气机每分钟放出的热量为多少千焦？ 解：（1） =8.04kg/s 1RTVpm=1.13)2/ln(v 1183KW )21(TmwWs（2） =-712.3kJ/s )(cnkQv417 三台空气压缩机的余隙容积均为 6，进气状态均为 0.1MPa、27，出口压力均为 0.5MPa，但压缩过程的指数不同，分别为：n1=1.4，n2=1.25 ，n3=1。试求各压气机的容积效率（假设膨胀过程的指数和压缩过程的指数相同） 。 解： 1)2(1nvp
28、cn=1.4: 0.87).05(*6.41vn=1.25： =0.84vn=1： =0.76第五章 热力学第二定律5-1 12, 873164.%tcT 0,1.640. kWtcWQ 2, .135.8 t5-2 12, 60tcT0,1.6 kJ70 tc该循环发动机不能实现5-3 121.0307 kJ/gpqcT13321221.4lnlln0 0.87l6.8 kJ/gpTRR1236.8. /wq14.%705-4 2,107tcT,.495 kJ/gtcwq5-5 21630865 kJ/hQT2,129.7c2,0.84 kW9.736cP01 kJ/h27. 5-6 12,
29、2914.653cT12,0. k9.76cQP由 121203T2t得 K45-7 2,10.510 kJ/htcQ5-8 .37t272 J/总5-9 可逆绝热压缩终态温度 TK11.422103.6pT可逆过程 ，不可逆过程0QUW0QUW且 ，则1. 1.22.vvmcTcTK12130.4.630421.7 211 0.3lnl.ln.8lnppScR=0.00286 kJ/kg.K5-10 理论制冷系数：21, 57.938cT制冷机理论功率：21,704. kW.6cQP散热量： 12512756 J/h冷却水量： 21HO478. kg/.9mct5-11 1103 JWQU热
30、源在完成不可逆循环后熵增 0.026kJ/kg.K则第二个过程热源吸热： 120.260.2615. kJT工质向热源放热： 25.38. JWQU5-12 可逆定温压缩过程熵变： 211ln0.87ln0.6 k/gK.psR可逆过程耗功： 12.l.4l24 J/1wTp实际耗功： 5.630kgw因不可逆性引起的耗散损失： 3024 J/q总熵变： 06.0.4 kJ/gK3qsT5-13 ，121vc21pcT313131211222pvcTTvqwp5-14 ，2lnR413lnR4124123321 112 2llnnvpTcTpq5-15 ，940 K60 21%T 0 kJWQ
31、2,max16017 kJ2T0,07 kJ4 5-16 14.0.5g.831pVR2.2 k0.79mT110vvUcmcT21.453.8936 K2210.70. MPa10RpV21 21122 lnllnl3060.3 0.45.l.87l4. .28.n.n.9 kJ/K92p pSmsTTpcmcR5-17 2140.510 pT12.7343.8 kJ/gvqc1231ln0.2874ln264.3 kJ/g0vqRT 1.95w216.3%48q5-18 120sRTWm210.49858.2 K57T11.4221029. p120.8729.4.51. 34.5 kWs
32、RTmw5-19 11.32210. Knp21.4.2875.3031 50.8 kJ/gvnqcT环境熵变：105. kJ/gK9qs空气熵变：22211lnlpTcR5.1.0l087l0.7 kJ/g3.孤立系统熵变： 1212.48 /Kisos5-20 1.121085. pT.96.28. kJ/g1.4Rw121202102121 5.8 89667. kJ/g0uvexupvTsRcT排开环境所作的功为作功能力损失（51.2kJ/kg）5-21 11.222186.8 KnpT0.96.79.3 kJ/g1.Rwn31.282 m/gvp320.96.098 /kT22221
33、111lnllnl.40968.0. 968 kJ/gKp TpRsc1212021021 0.968 .8.98.370.21432.5 kJ/guexupvsRTT5-22 1013.4 kg.75pVmRT219.605140.7 kJpQc1ln.0ln82 J/Ks4.73.936. JqExTms 0 1 kJA5-23 12.0852018.74 kJ/g.4sRw22113lnl.lnln.5 0.34 kJ/gKpTc121201120 .053.348.9 kJ/gh pexhTscTs128.79%4sexhw5-24 10267.3T013t.706327 kJtLQ
34、21121021 0370.9 kJ/K98STT符合！iso.kJLS第六章 习题解答6-1 TvT TuvppTTpThvv6-2 pvvpRcvb6-3 2vv aduTdpdv积分：2112Ta21212ThpvvvvcRdsdb2211lnTR2pv vTvppcTTvTpvRTb， 23Ravb222331pvcavvbRT6-4 2v vvvpducTdcpdvbavvccpRdsTdTdvb6-5 hps（湿蒸气区 T 恒定）6-6 Thpvsvvs0vs0, ,pTTsp6-7 vvRqcddvb2121lnlnvRTb6-8 1pvpvT TppTv vvpTducTdcp
35、dvp pphpv vpvcccTdsdddvvT6-9 v20vTvcpvc与 v 无关，仅与 T 有关6-10 pds TdspdTTvppssvccpvvsjT6-11 2120.3168ln8.345ln57. kJ/molvbqR121.620.6 kJ/mol5uav807. /lwq6-12 2112341ln.612.583prRT.072.3072165.eePa第七章 水蒸气7-1 当水的温度 t=80，压力分别为 0.01、0.05、 0.1、0.5 及 1MPa 时，各处于什么状态并求出该状态下的焓值。解：查表知道 t=80时饱和压力为 0.047359MPa。因此在
36、0.01、0.05、0.1、0.5 及 1MPa 时状态分别为过热、未饱和、未饱和，未饱和、未饱和。焓值分别为 2649.3kJ/kg，334.9 kJ/kg，335 kJ/kg，335.3 kJ/kg， 335.7 kJ/kg。72 已知湿蒸汽的压力 p=1MPa 干度 x=0.9。试分别用水蒸气表和 h-s 图求出hx，vx，ux，sx。解：查表得：h2777kJ/kg h=762.6 kJ/kgv0.1943m3/kg v0.0011274 m3/kgu= hpv=2582.7 kJ/kg uhpv=761.47 kJ/kgs=6.5847 kJ/(kg.K) s2.1382 kJ/(k
37、g.K)hxxh+(1-x)h=2575.6 kJ/kgvxxv+(1-x)v=0.1749 m3/kguxxu+(1-x)u=2400 kJ/kgsxxs+(1-x)s=6.14 kJ/(kg.K)7-3 在 V60L 的容器中装有湿饱和蒸汽，经测定其温度 t210，干饱和蒸汽的含量 mv=0.57kg，试求此湿蒸汽的干度、比容及焓值。解：t210的饱和汽和饱和水的比容分别为：v0.10422m3/kg v0.0011726 m3/kgh2796.4kJ/kg h=897.8 kJ/kg湿饱和蒸汽的质量： xmv)1(vxmV解之得：x=0.53比容：vxxv+(1-x)v=0.0558 m
38、3/kg焓：hxxh+(1-x)h=1904kJ/kg74 将 2kg 水盛于容积为 0.2m3 的抽空了的密闭刚性容器中，然后加热至200试求容器中（1）压力；（2）焓；（3）蒸汽的质量和体积。解：（1）查 200的饱和参数h2791.4kJ/kg h=852.4 kJ/kgv0.12714m3/kg v0.0011565m3/kg饱和压力 1.5551MPa。刚性容器中水的比容： 2.0v0.1 m3/kgv因此是湿蒸汽。压力是饱和压力 1.5551MPa。干度： vx0.78焓：hxxh+(1-x)h=2364.8kJ/kg蒸汽的质量和体积：mv=xm=0.782=1.56kg V= m
39、vv 0.19834m37-5 已知 8 m3 的湿蒸汽，在 p0.9 MPa 时，其湿度（1x）0.65，求此湿蒸汽的质量与焓。解：p0.9 MPa 的饱和参数h2773kJ/kg h=742.6 kJ/kgv0.21484m3/kg v0.0011213m3/kg湿蒸汽的质量： )1(vxv0.0759 m3/kgVm105.4kg焓：h=mhx x(h+(1-x)h)=105.41453.24kJ =1.53103 kJ7-6 有一台采暖锅炉，每小时能生产压力 p1 MPa（绝对） 、x0.95 的蒸汽1500kg。当蒸汽的流速 c25m/s 时，管道中的压力损失可以不计，求输汽管的内径
40、最小应多大？解：p1 MPa、x0.95 的比容查表饱和参数 v0.1943m3/kg v0.0011274m3/kg)(vv0.18464 m3/kg蒸汽体积流量： 360mv0.077m3/s输汽管的半径最小为 cr0.0313m内径：0.0626m7-7 某空调系统采用 p0.3 MPa、x0.94 的湿蒸汽来加热空气。暖风机空气的流量为每小时 4000 标准 m3，空气通过暖风机（从 0）被加热到 120。设蒸汽流过暖风机后全部变为 p0.3 MPa 的凝结水。求每小时需要多少千克蒸汽（视空气的比热为定值） 。解：空气吸收的热量： 120.27384015tcRTpVtmq619000
41、kJ/hp0.3 MPa 的饱和参数：h2725.5kJ/kg h=561.4 kJ/kgp0.3 MPa、x0.94 蒸汽的焓hxxh+(1-x)h=2595.7kJ/kg需要蒸汽 hqms304.28 kg /h法二：湿蒸汽中起加热作用的仅为干饱和蒸汽 tcxpa)()4.561.27(*94.020*3m306.6 kg /h7-8 气缸中盛有 0.5kg、t120的干饱和蒸汽，在定容下冷却至 80。求此冷却过程中蒸汽放出的热量。解：t120的干饱和蒸汽参数：v0.89202m3/kg h2706.6kJ/kg p1=0.19854MPa容积：V=mv=0.44601 m3t80的饱和蒸
42、汽参数v0. 0010292m3/kg v3.4104m3/kgh2643.8kJ/kg h=334.92 kJ/kg p2=0.047359MPa比容： 5.0461mVvx0.89202 m3/kg干度： 0.26焓：hxxh+(1-x)h=935.2kJ/kg放出的热量：q=m(h120-hx-vx(p2-p1)=817 kJ79 有一刚性容器，用一薄板将它分隔为 A、B 两部分。在 A 中盛有 1kg、压力 pA0.5 MPa 的干饱和蒸汽，B 中盛有 2kg pB1 MPa，x0.80 的湿蒸汽。当隔板抽去后，经过一段时间容器中的压力稳定在 p30.7 MPa。求（1）容器的总容积及
43、终了时蒸汽的干度；（2）由蒸汽传给环境的热量。解：（1）容器的总容积pA0.5 MPa 的干饱和蒸汽参数v0.37481m3/kg h2748.5kJ/kg uA2561.1kJ/kgA 占容积：VA=mAv=0.37481 m3pB1 MPa 的饱和蒸汽参数v0.1943m3/kg v0.0011274m3/kgh2777kJ/kg h762.6kJ/kgvB=xv+(1-x)v=0.155 m3/kghBxh+(1-x)h=2374kJ/kguB2219kJ/kgB 占容积： VA=mBv=0.31 m3总容积:V=VA+VB=0.685 m30.7MPa 的饱和蒸汽参数v0.27274m3/kg v0.0011082m3/kgh2762.9kJ/kg h697.1kJ/kg蒸汽比容：mVv0.228 m3/kg蒸汽干度： x0.84（2）由蒸汽传给环境的热量终了时的焓：hxxh+(1-x)h=2502kJ/kgux2342.4kJ/kg xBABAumumq)(-193.7 kJ710 将 1kgp1=0.6MPa，t1=200 的蒸汽在定压条件下加热到 t2=300，求此定压加热过程加入的热量和内能的变化量。若将此蒸汽再送入某容器中绝热膨胀至 p3=0.1MPa，求此膨胀过程所作的功量。解：查表 p1=0.6MPa，t1=200 h
