第二章热力学第二定律 △p=0.05MPa。解得b=-0.05、k=0.166。所以△p=0.1667V-0.05。 )w=r=+A,r=375: (2)W=p(W3-V)=30kJ,W弹=W-W=7.5kJ: (3)Q=m(4-4)+W=188.1kJ。 2-10空气在压气机中被压缩，压缩前空气的参数是：p1=0.1MPa、y1=0.845m3kg: 压缩后的参数是p2=0.8MPa、2=0.175m3kg。设在压缩过程中1kg空气的热力学能增加 139.0k,同时向外放出热量50kJ。压气机每分钟产生压缩空气10kg。试求：(1)压缩过程 中对1kg空气作的功：(2)每生产1kg压缩空气所需的功（技术功）：(3)带动此压气机要 用多大功率的电动机？ 提示和答案：(1)压缩过程气缸内气体质量不变，闭口系能量方程， w=q-△u=-189.5kJ/kg:(2)压气机吸进低压气体排出高压气体，是开口热力系，生产 1kg空气需要的是技术功1R,w,=q-△h=-244.5kJ/kg:(3)N=9mw,=40.8kW。 2-11某建筑物的排气扇每秒能把2.5kg/s压力为98kPa,温度为20℃的空气通过直径为 0.4m的排气孔排出，经过排气扇后气体压力升高50mmH20,但温度近似不变，试求排气扇 的功率和排气速度。 提示和答案：由qn=业=一= 4c:一求得排气速度c。= 4q.RT =17.0m/s。 v RT/p RT/p2 πP,D2 本题稳态稳流能量方程可简化为P=q 得P=0.365kW。 2-12进入蒸汽发生器中内径为30mm管子的压力水的参数为10MPa、30℃，从管子输 出时参数为9MPa、400℃，若入口体积流量为3Ls,求加热率。己知初态时h=134.8kJ/kg v=0.0010m3/kg,终态时h=3117.5kJ/kg、v=0.0299m3/kg。 提示和答案：由初态（即入口）参数及质量守恒cm=山=4.244m5,q。=9=3kg5, A n=2=1269m6。据稳流开系能量方程D=g.h-h+2(c-c】=8972.2kW。 A 2-13某蒸汽动力厂中锅炉以40T蒸汽供入蒸汽轮机。蒸汽轮机进口处压力表上读数 是9MPa,蒸汽的焓是3441kJ/g:出口处真空表上的读数是0.0974MPa,出口蒸汽的焓是 2248kJkg。汽轮机对环境散热为6.81×10kJh。求：(1)进出口处蒸汽的绝对压力（当场第二章 热力学第二定律 7   p 0.05MPa 。解得 b = – 0.05、k = 0.166。所以    p V 0.1667 0.05 。 （1） 2 1 2 0 1 d ( )d V V W p V p p V        37.5kJ ； （2） 0 2 1 W p V V    ( ) 30kJ 斥 ，W W W    7.5kJ 弹 斥 ； （3） 2 1 Q m u u W     ( ) 188.1kJ 。 2-10 空气在压气机中被压缩，压缩前空气的参数是：p1 = 0.1 MPa、v1 = 0.845 m 3 /kg； 压缩后的参数是 p2 = 0.8 MPa、v2 = 0.175 m 3 /kg。设在压缩过程中 1 kg 空气的热力学能增加 139.0kJ，同时向外放出热量 50 kJ。压气机每分钟产生压缩空气 10 kg。试求：（1）压缩过程 中对 1 kg 空气作的功；（2）每生产 1 kg 压缩空气所需的功（技术功）；（3）带动此压气机要 用多大功率的电动机？ 提示和答案：（ 1 ） 压 缩 过 程 气 缸 内 气 体 质 量 不 变 ， 闭 口 系 能 量 方 程 ， w q u     189.5kJ/kg ；（2）压气机吸进低压气体排出高压气体，是开口热力系，生产 1kg 空气需要的是技术功 wt ， t w q h     244.5kJ/kg ；（3） t N q w   m 40.8kW 。 2-11 某建筑物的排气扇每秒能把 2.5kg/s 压力为 98kPa，温度为 20℃的空气通过直径为 0.4m 的排气孔排出，经过排气扇后气体压力升高 50mmH2O，但温度近似不变，试求排气扇 的功率和排气速度。 提示和答案：由 g 2 g 2 f / / V V m q q Ac q v R T p R T p    求得排气速度 g f2 2 2 4 17.0m/s m q R T c  p D   。 本题稳态稳流能量方程可简化为 2 f 2 2 2 1 1 2 m c P q p v p v          ，得 P  0.365 kW。 2−12 进入蒸汽发生器中内径为 30mm 管子的压力水的参数为 10MPa、30℃，从管子输 出时参数为 9MPa、400℃，若入口体积流量为 3L/s，求加热率。已知初态时 h  134.8kJ/kg 、 3 v  0.0010m /kg ，终态时 h  3117.5kJ/kg 、 3 v  0.0299m /kg。 提示和答案：由初态（即入口）参数及质量守恒 1 f 1 4.244m/s V q c A   ， 1 1 3kg/s V m q q v   ， 2 f 2 126.9m/s V q c A   。据稳流开系能量方程 2 2 2 1 f 2 f1 1 [ ( )] 8972.2kW 2 m       q h h c c 。 2−13 某蒸汽动力厂中锅炉以 40 T/h 蒸汽供入蒸汽轮机。蒸汽轮机进口处压力表上读数 是 9 MPa，蒸汽的焓是 3441 kJ/kg；出口处真空表上的读数是 0.097 4 MPa，出口蒸汽的焓是 2 248 kJ/kg。汽轮机对环境散热为 6.81×105 kJ/h。求：（1）进出口处蒸汽的绝对压力（当场