第三部分习题课.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热力学 习题课一 热力学基本定律,习题课三,热力过程及热力循环,例,8-1,：试在,p-v,图和,T-s,图上定性地表示出多变指数,n=1.2,的活塞式空气压缩机的秏功量。,解：,p,v,T,s,0,0,1,a,b,2,n,p,2,p,1,c,d,压气机秏功在,p-v,图上可表示为：面积,1-2n-a-b-1.,在,T-s,图上可表示为：,面积,1-2n-1-c-d-1.,分析：,多变过程满足能量守恒：,e,因理想气体焓为温度单值函数，故,1-2n,等压过程能量守恒式：,p,1,p,2,n=1,n=1.4,2,n,1,1,p,1,p,2,1,例,8-2,：以下各题中的循环,1-2-3-1,称为,A,循环，循环,1-2-3-1,称为,B,循环，,A,、,B,循环的工质均为同种理想气体。试在不同条件下，比较每题中,A,B,两可逆循环热效率的高低。,p,v,0,1(1),3(3),2,2,s,T,(1),p,v,0,1,3(3),2,2,s,T,(2),1,p,s,解,：题中,A,，,B,循环所对应的,T-s,图如下：,T,s,0,1(1),T,v,3(3),2,2,(1),A,B,循环的温度范围相同,p,s,T,0,A,B,循环的温度范围相同,(2),v,3(3),2,2,1,1,(1),由,T-s,图知，,q,1,A,q,1,B,q,2,A,=q,2,B,故，,t,，,A,t,B,(2),由,T-s,图知，两循环平均吸 热温度分别为：,即：,又：,所以：,例,11-1,：试将图示蒸汽再热循环状态点,1,、,B,、,A,、,2,、,3,、,4,及循环画在,T-s,图上。假设个状态点的状态参数已知，填空：,q,1,=,T,1,=,q,2,=,T,2,=,w,0,=,t,=,(h,1,-h,3,)+(h,A,-h,),(h,1,-h,3,)+(h,A,-h,),s,A,-s,4,h,2,-h,3,h,2,-h,3,s,2,-s,3,(h,1,-h,B,)+(h,A,-h,2,)(h,4,-h,3,),(h,1,-h,B,)+(h,A,-h,2,)(h,4,-h,3,),(h,1,-h,3,)+(h,A,-h,),例,11-2,：有一蒸汽动力厂按依次再热以及抽气回热理想循环工作，如图。新蒸汽参数为,p,1,=14MPa,，,t,1,=550,，再热压力,p,A,=3.5MPa,，再热温度,t,R,=t1=550,回热抽气压力,p,B,=0.5MPa,，回热器为混合式，背压,p,2,=0.004MPa,。水泵功可忽略。试：（,1,）定性画出循环的,T-s,图；（,2,）求抽气系数,B,；（,3,）求循环输出净功,w,net,，吸热量,q,1,，放热量,q,2,；（,4,）求循环热效率,t,。,解,：（,1,）循环,T-s,图如下图所示：,例,11-2,：有一蒸汽动力厂按依次再热和以及抽气回热理想循环工作，如图。新蒸汽参数为,p,1,=14MPa,，,t,1,=550,，再热压力,p,A,=3.5MPa,，再热温度,t,R,=t,1,=550,回热抽气压力,p,B,=0.5MPa,，回热器为混合式，背压,p,2,=0.004MPa,。水泵功可忽略。试：（,1,）定性画出循环的,T-s,图；（,2,）求抽气系数,B,；（,3,）求循环输出净功,w,net,，吸热量,q,1,，放热量,q,2,；（,4,）求循环热效率,t,。,解,：（,2,）查水蒸气图表得各点参数：,1,点,：根据,p,1,、,t,1,查得,h,1,=3459.2 kJ/kg,A,点,：由,h-s,图上,p,A,定压线与过,1,点的定熵线的,交点差得,h,A,=3072,kJ/kg,R,点,：根据,p,A,、,t,R,查得,h,R,=3564.5 kJ/kg,B,点、,2,点,：由,h-s,图上,p,B,、,p,2,各定压线与过,R,点的定熵线的交点差得,h,B,=2976.5,kJ/kg,，,h,2,=2240 kJ/kg,3(4),点,：,h,3,=h,4,=h,2,=121.41kJ/kg,5(6),点,：,h,5,=h,6,=,h,B,=640.1kJ/kg,于是抽气系数,例,11-2,：有一蒸汽动力厂按依次再热和以及抽气回热理想循环工作，如图。新蒸汽参数为,p,1,=14MPa,，,t,1,=550,，再热压力,p,A,=3.5MPa,，再热温度,t,R,=t,1,=550,回热抽气压力,p,B,=0.5MPa,，回热器为混合式，背压,p,2,=0.004MPa,。水泵功可忽略。试：（,1,）定性画出循环的,T-s,图；（,2,）求抽气系数,B,；（,3,）求循环输出净功,w,net,，吸热量,q,1,，放热量,q,2,；（,4,）求循环热效率,t,。,解,：（,3,）循环净功,循环吸热量,循环放热量,（,4,）循环热效率,例,13-1,：某气体依次经历绝热、定容、定压,3,个过程完成循环。试在,T-s,图上判断该循环是热机循环还是制冷循环。,解：,T,s,0,是制冷循环,定温线,n=1,定压线,n=0,定容线,n=,绝热线,n=,例,13-2,：一蒸汽压缩制冷理想循环如图所示。其蒸发温度为,-20,，制冷量为,1KW,。原先工质为,R12,，现为保护臭氧层，改用替代物,R134a,为工质。试计算两种工质相应的制冷系数、压气机秏功率以及制冷剂流量。,解：,查,R12,的,lgp-h,图得,lgp,h,0,3,2,4,1,h1=564 kJ/kg,，,h2=592.9 kJ/kg,h3=h4=448 kJ/kg,于是,制冷剂流量,压气机秏功,对于,R134a,则有：,h1=387 kJ/kg,，,h2=423 kJ/kg,，,h3=h4=243 kJ/kg,所以,