(优选)热工基础水蒸气图表及热力过程
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习 题1试根据热力学第一和第二定律,推导水蒸气的h -s 图中定压线的斜率为 T sh p =∂∂)(2 湿饱和蒸汽的p =0.9MPa ,x =0. 85,试由水蒸气表求t 、h 、v 、s 和u 。
3 过热蒸汽的p 1=3.0 MPa ,t =425℃,根据水蒸气表求v 、h 、s 、u 和过热度,再用h -s 图求上述参数。
4 开水房烧开水用p =0.1MPa ,x =0.86的蒸汽与t =20℃同压下的水混合,试问欲得5t 的开水,需要多少蒸汽和水?5 已知水蒸气p =0.2MPa ,h =1300kJ/kg ,试求其v 、t 和s 。
6 1kg 蒸汽,p 1 =2. 0MPa 、x 1 =0. 95,定温膨胀至p 2=0.1MPa ,求末态v 、h 、s 及过程中对外所作的膨胀功。
7 汽轮机的进口蒸汽参数为p 1=3.0MPa 、t 1=435℃。
若经可逆绝热膨胀至p 2=0.005 MPa ,蒸汽流量为4. 0kg/s ,求汽轮机的理想功率为多少千瓦?8 一刚性容器的容积为0.3m 3,其中五分之一为饱和水,其余为饱和蒸汽,容器中初压为0.1MPa 。
欲使饱和水全部汽化,问需加入多少热量?末态压力为多少?若热源温度为500℃,试求不可逆温差传热的有效能损失。
设环境温度为27℃。
9 容积为0.36m 3的刚性容器中储有t = 350℃的水蒸气,其压力表读数为100kPa 。
现容器对环境散热使压力下降到压力表读数为50kPa 。
试:(1)确定初始状态是什么状态?(2)求水蒸气终态温度;(3)求过程放出的热量和放热过程的有效能损失。
设环境温度为20℃,大气压力为0.lMPa 。
10 在真空度为96kPa ,干度为x =0. 88湿蒸汽状态下,汽轮机的乏汽进入冷凝器,被定压冷却凝结为饱和水。
试计算乏汽体积是饱和水体积的多少倍,以及每公斤乏汽在冷凝中放出的热量。
设大气压力为0.1MPa 。
11 一刚性绝热容器内刚性隔板将容器分为容积相等的A 、B 两部分。
陕西科技大学机电学院《热工基础》主讲教师:袁 越 锦第三章第三章 工质的工质的工质的热力性质热力性质 和和热力过程热力过程--水蒸气水蒸气是在热机中最早广泛应用的工质,距液态不远,不宜作理想气体处理。
水和水蒸气的热力参数可查取有关水蒸气的热力性质图表得到,也可借助计算机对水蒸气的物性及过程作高精度的计算。
本章重点:水蒸气产生的一般原理、水和水蒸气状态参数的确定、水蒸气图表的结构和应用以及水蒸气热力过程中功和热量的计算。
说明:各种不同物质的蒸气,在物理性能上虽各不相同,但其在热力性质的变化规律上是类似的。
本章内容对其他物质的蒸气有普遍的指导意义。
水的定压加热汽化过程1 1 水的定压加热汽化过程工程上,水蒸气的生产近似为定压过程。
在水蒸气的发生过程中,一般会经历预热、汽化和过热三个阶段,其状态分别处于过冷水、饱和水、湿饱和蒸气、饱和蒸气和过热蒸气五种。
设水在汽缸内进行定压加热,汽缸内有1kg,0.01℃的纯水,通过增减活塞上重物可使水处在指定压力下定压吸热。
当水温低于饱和温度时称为过冷水,或称未饱和水。
未饱和水状态状态 饱和水状态状态 湿饱和蒸汽状态状态 干饱和蒸汽状态状态过热蒸汽状态过热阶段水蒸汽的定压生成过程饱和水的汽化阶段水的预热阶段1零点的规定 水及水蒸汽的热力参数计算中不必求其绝对值,仅求其增量或减少量,故可规定一任意起点。
国际水蒸汽会议规定:水的三相点即273.16K的液相水作为基准点,规定其热力学能及熵为0。
2 2 水和水蒸汽的热力性质图表水和水蒸汽的热力性质图表三、水蒸汽热力性质图热力学性质表很简单,它是把热力学性质以一一对应的表格形式表示出来,其特点表现在:对确定点数据准确,但对非确定点需要内插计算,一般用直线内插法。
这也使查表工作十分繁复,因此,工程上还常用水与水蒸汽热力性质图。
如前面用到的p-v、T-s图。
不能全用理想气体的方法和公式进行分析计算!!只能用热力学第一、二定律,和查水蒸汽热力性质图、表进行其热力过程分析计算!!基本公式如下:。