第三章气体和蒸气的性质 提示和答案：充气前气罐里空气质量网--1721，充气后%=A业-216718 RT R RT R 压气机吸气质量流率g=:%=八94-68,96 由质量守恒r="%-m=23.93min。 RT。RT。R m 3-6锅炉燃烧需要的空气量折合标准状态为50003h,鼓风机实际送入的是温度为 250℃、表压力为150mmHg的热空气。已知当地大气压力为p,=765mmHg。设煤燃烧后 产生的烟气量与空气量近似相同，烟气通过烟囱排入上空，已知烟囱出口处烟气压力为 P2=0.1MPa温度T,=480K(参见图3-1)。要求烟气流速为c,=3ms。求(1)热空气 实际状态的体积流量g,m：(2)烟囱出口内直径的设计尺寸。 提示和答案：(1)送入锅炉的空气的量q= 9=0.062 kmol/s,实际送风的体积流 率g。=9=79627mh.(2)烟肉出口处烟气体积流量g-9=24745m5, D P 烟肉出口截面直径d= 49ot=1.025m。 πC 3-7烟囱底部烟气的温度为250℃，顶部烟气的温度为100℃，若不考虑顶、底部两 截面间压力微小的差异，欲使烟气以同样的速度流经此两截面，求顶、底部两截面面积之比。 提示和答案：烟囱顶、底部两截面上质量流量相同么丝=4C4,流速相同c。=c, V2 Vi 4=2-%/9==1:14. A v 9r /gm 9n 3-8截面积A=100cm2的气缸内充有空气，活塞距底面高度h=10cm,活塞及负载 的总质量是195kg(见图3-2).已知当地大气压力P。=771mmHg,环境温度为。=27℃， 气缸内空气外界处于热力平衡状态，现将其负载取去100kg,活塞将上升，最后与环境重新 达到热力平衡。设空气可以通过气缸壁充分与外界换热，达到热力平衡时，空气的温度等于 环境大气的温度。求活塞上升的距离，空气对外作出的功以及与环境的换热量。 提示和答案：缸内气体的初始压力为P,=P。 +"m8=0.294MPa,取走负载重新建立 A 13第三章 气体和蒸气的性质 13 提示和答案：充气前气罐里空气质量 1 1 g 1 g p V 517.21 m R T R   ，充气后 2 2 g 2 g p V 2167.18 m R T R   ， 压气机吸气质量流率 in in in in b g in g in g V V 68.96 m p q p q q R T R T R    ，由质量守恒 2 1 23.93 min min m m q     。 3−6 锅炉燃烧需要的空气量折合标准状态为 5000 3 m /h ，鼓风机实际送入的是温度为 250℃、表压力为 150 mmHg 的热空气。已知当地大气压力为 b p  765 mmHg 。设煤燃烧后 产生的烟气量与空气量近似相同，烟气通过烟囱排入上空，已知烟囱出口处烟气压力为 2 p  0.1 MPa 温度 2 T  480 K （参见图 3−1）。要求烟气流速为 f c  3m/s 。求（1）热空气 实际状态的体积流量 V ,in q ；（2）烟囱出口内直径的设计尺寸。 提示和答案： （1）送入锅炉的空气的量 0 m ,0 0.062 kmol/s V n V q q q   ，实际送风的体积流 率 3 in 7962.7m /h n V q RT q p   。（2）烟囱出口处烟气体积流量 2 3 out 2 2.474 5 m /s n V q RT q p   ， 烟囱出口截面直径 out f 4 1.025 m V q d c   。 3−7 烟囱底部烟气的温度为 250℃，顶部烟气的温度为 100℃，若不考虑顶、底部两 截面间压力微小的差异，欲使烟气以同样的速度流经此两截面，求顶、底部两截面面积之比。 提示和答案：烟囱顶、底部两截面上质量流量相同 2 f 2 1 f 1 2 1 A c A c v v  ，流速相同 f 2 f 1 c c  ， 2 2 2 1 1 1 2 2 1 1 / 1:1.4 / V m V V m V A v q q q A v q q q     。 3−8 截面积 2 A 100 cm 的气缸内充有空气，活塞距底面高度 h = 10 cm，活塞及负载 的总质量是 195 kg（见图 3−2）。已知当地大气压力 0 p  771 mmHg ，环境温度为 0 t   27 C， 气缸内空气外界处于热力平衡状态，现将其负载取去 100 kg，活塞将上升，最后与环境重新 达到热力平衡。设空气可以通过气缸壁充分与外界换热，达到热力平衡时，空气的温度等于 环境大气的温度。求活塞上升的距离，空气对外作出的功以及与环境的换热量。 提示和答案： 缸内气体的初始压力为 1 1 b 0.294MPa m g p p A    ，取走负载重新建立