复习题

内容发布更新时间 : 2024/12/23 12:37:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

22.要对化工过程进行节能改进,就必须对理想功、损失功、热力学效率进行计算和热力学分析 A) 正确 B) 错误

23.根据热力学第一定律,对某过程或系统的能量衡算,不仅能确定能量的数量利用率,而且能全面地评价能量利用情况。 A) 正确 B) 错误

24.一定状态下体系的有效能是体系由该状态达到与 时此过程理想功。

25.体系经过不可逆过程,则过程熵变一定大于过程的 商。

26.纯物质T-S图两相区水平线段(结线)长度表示 大小。

27.单位质量稳流体系能量平衡方程是 。

28.稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。

29.体系由一状态到另一状态变化过程中以_________________方式进行时的功效应,称为此过程的理想功。

30.能量平衡是以热力学 为基础,有效能平衡是以热力学

为基础。

31.能量平衡是反映系统中能量的 利用情况,有效能平衡是反映系统中能量 的利用情况。

32.根据热力学的观点,体系与环境间由于_____作推动力而传递的能量称为热,热力学第一定律的数学表达式是___________规定体系吸热为正值,放热为负值,体系得功为正值,对环境做功为负值。

33.对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是_________.

34.当单位质量流体稳定流经水平、等径的阀门时,其能量平衡方程

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式可以简化为_________.

35.当单位质量的流体经过绝热节流膨胀(忽略功、能和位能的变化)其能量守恒方程为:___________. 36.孤立体系的熵增表达式是__________

37.什么是理想功、损失功?

38.理想功的两个基本条件是是么?

39.考察理想功的作用是什么?

40.在化工过程中,动能、位能变化不大的稳定流动过程理想功Wid

表达式可简化为什么?

41.稳定流动体系物流的有效能EX的基本计算式为:___________

42.在T-S图上1-2-3-4表示卡诺循环,问卡诺循环效率用面积比如何表示

T 1 2 4 3

1? 2? S

43.单位质量稳定流动体系能量平衡方程是______________________________________。 流体经常通过喷嘴获得高速气体(超音速),该高速气体的速度为 _______________。 计算题

1. (12分)有一股热水流经一段管道,由于保温不良,温度由90℃ 下降到80℃, 试求此流动过程中,每千克水的理想功和损失功。假设管道的压降可忽略,水的热容Cp =4.186kJ/kg K,环境温度 T0=298K。

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2. (12分)试求1kmol,300K的空气,由0.1MPa等温可逆压缩到10MPa的轴功和理想功。环境温度取T0为298K。

3. (10分)0.1013Mpa的饱和水蒸汽被绝热压缩至0.3Mpa,280℃,蒸汽流率为1000Kg/h,环境温度25℃,计算: (1)压缩机的功率

(2)理想功和热力学效率

0.1013MPa饱和水蒸汽的焓值和熵值分别为:

H1=2676.1kJ·kg-1 S1=7.3549 kJ·kg-1·K-1。 0.3MPa和280℃过热蒸汽的焓值和熵值分别为: H2=3028.6kJ·kg-1 S2=7.6299 kJ·kg-1·K-1 4. (12分)(1)气体由20℃,2.0m3 (状态1)经绝热过程到150℃,1m3(状态2),输入功为100kJ,求其内能变化? (2)初态同(1),经恒容过程加热到150℃(状态3),需热量95kj,问此过程内能变化如何? (3)(2)中处于状态3的气体经等温压缩到1.0m3(状态2),同时

移走185kj热量,问其内能变化如何?需功若干?(本题按封闭体系计算)

5. (12分)压力0.689Mpa, 温度260?C的过热蒸汽,以一定线速度进蒸汽动力装置透平作功,乏气为0.138MPa,设此为可逆绝热膨胀过程。求:

(1)每kg蒸汽的轴功(不计动能变化); (2)进、出蒸汽的有效能(不计动能变化); (3)有效能效率ηex (设环境T=293K , P=0.1013Mpa,热损失可忽略) 有关数P T H S Hf Sf Hg Sg 据 (b(k(KJ/(KJ/(KJ/(KJ/(KJ/(KJ/ar) kg) kg.kkg) kg.kkg) kg.k) ) ) ) 进透平6.5329757.15 蒸汽 89 3 .4 5 出透平1. 456.1.4026897.25蒸汽 38 3 4 .1 2 环境水 84.90.29 8 64

6. (13分)化工生产中需0.1MPa,80℃热水用于设备保温,此热水由0.2MPa,175℃水蒸汽通入0.1MPa,20℃冷水在热水槽中混合得到。

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请计算:

(1)制备1吨热水需用多少冷水和水蒸汽?

(2)此混合过程理想功和损失功是多少(按1吨热水计)? (3)如果用0.1MPa,95℃热水代替水蒸气制备0.1MPa,80℃热

水,那么损失功又是多少(按1吨热水计)?

(4) 比较(2)和(3)的结果,哪一个损失功小?为什么?

设混合过程热损失可忽略,环境温度是20℃。 有关数据列于下:

热水(80℃ ) 热水(95℃) 冷水(20℃) 水蒸气(175℃)

H (kJ/kg) 334.91 397.96 83.96 2819.7

S (kJ/(kg K)) 1.0753 1.2500 0.2966 7.3931

7. (10分)设有压力为1.013MPa、 6.868MPa、 8.611MPa的饱和蒸汽和1.013MPa, 573K的过热蒸汽和8.611MPa,573K的饱和水,若这些蒸汽和水经充分利用后,最后排出0.1013MPa, 298K的冷凝水(即环境状态)。

(1)将它们做功本领从大到小排序,并说出如此排序的理由。(不需要计算)

(2)简要阐述如何合理利用蒸汽。

(3)计算3#(序号见下表)饱和蒸汽的有效能Ex。

(4) 若将3#饱和蒸汽变成4#饱和水,环境温度为298K,请计算此过程所做的理想功。 序号 P, T,K S H MPa (KJ/K(KJ/Kg.K ) g ) 0# 水 0.101298 0.367104.9 3 4 1# 饱和1.013 453 6.582 2776 蒸汽 2# 过热1.013 573 7.13 3053 蒸汽 3# 饱和8.611 573 5.787 2783 蒸汽 4# 饱和8.611 573 3.2531344 水 4

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