?T2P2?293293????S??Sg?m?cln?Rln?1?1004.5?ln?287?ln???0.0124kJ/K所以做功能力的损失为： ?p?TP288288??11???W?T0?Sg
假设环境温度为20度，所以：
?W?T0?Sg?293?0.0124?3.6332kJ
4-12 解：根据温度流动的过程方程有：
w???h?cP?t2?t1?
所以
t2?wcP?t1?1801.005?17?162.1C
0空气在压缩过程中的熵变为：
?Sg?cPlnT2T1?RlnP2P1?1.005?ln435.1290?0.287?ln0.40.1?9.86J/K?kg
所以做功能力的损失为：
?W?T0?Sg?290?9.86?2859.4J/kg
4-13 解：混合后的温度为：
Tm?T1?T22
熵变为：
?S??S1??S2?mcPln
4-14 解：依题意：
W?Q1T1?T2T1?40%?2100?600?40873?40%?538.83kJ
TmT1?mcPlnTmT2?2mcPlnT1?T22T1T2
故制冷机得到的功为：
W'?W??W?538.83?370?168.83kJ
又 Q2'?W'?T2'T1'?T2'?40%?168.83?255?0.458?296.91kJ
所以
Q1'?W'?Q2'?296.91?168.83?465.74kJ
4-15 解：（1）根据稳定流动的过程方程可得：
Ws?h1?h2?cP?t1?t2??0.24??17?207???190.88kJ/Kg
（2）进口处
ex,h??h1?h0??T0?S?S0??0
1 21
出口处
ex,h??h2'?h0??T0?S2'?S0??159.6kJ/kg
2（3） 所以压气机所需的最小有用功为：
Wmin??ex,h2'?ex,h1??159.6kJ/kg
（4） 作功能力损失为：
??Ws?Wmin??190.88?159.6?31.28KJ/kg
4-16 解：依题意： 1?T0TH?WQHWQL
T0TL?1?
所以：
1??T0TLT0TH?1?1?305244305477?1?1.44
QLQH
4-17 解： （1）冬季
T1T1?T2?Q1Q1?Q2?29320?4?1200?241200?24?Q2
所以
Q2?26440.96kJ/h
W?Q1?Q2?2359kJ/h?655.29W
（2）夏季 T2T1?T2?Q2Q1?Q2
即 293T1?293?(T1?293)?120023590
所以 t1?44C
4-18 解：因为 cV?cP?R?29?8.314?20.686J/(mol?K)
22
n?k?cPcV?1.402 所以该过程为放热过程
4-19 解：根据热力学第一定律有：
Q??U?W?60?200??140kJ/kg 环境的熵变为： ?Sflux?140293?0.478kJ/kg?K
选取气缸中的气体和环境为研究的热力学系统，此系统为孤立系统，其熵变等于熵产所以： ?Sg??Stot??Sflux??S气??0.274?0.478?0.204kJ/kg?K
第五章
习 题
5-2 解：用水蒸气表：
?'＝0.0010925???0.35??''?0.37486， 所以为湿饱和蒸汽。
???'0.35?0.0010925x???93%
?''??'0.37486?0.00109250t?151.8C
h?xh''?(1?x)h'?2601.0kJ/kg s?xs''?(1?x)s'?6.474kJ/kg
查h-s图得到： x?0.92
0t?150.7C
h?2652.0kJ/kg s?6.384kJ/kg?K
5－3 解：1、查表得：
3?''?0.52427m/kg
h1?h''?2732.37kJ/kg
所以： m?Vv''?1.907kg
3 2、当P?0.2MPa时，比容仍然为??0.52427m/kg ?'＝0.0010605????''?0.88585 所以为湿饱和蒸汽。
???'0.52427?0.0010605 3、x???59.1%
?''??'0.88585?0.0010605h??504.7kJ/kg
h???2706.9kJ/kgh2?xh''?(1?x)h'?1806.20kJ/kg
传出的热量为：
Q?m?h1?h2??1.907??2732.37?1806.20??1766.206kJ 5-4 解：查表得：
3?''?0.89219m/kg
23
h?h''?2706.18kJ/kg
所以：
3V?mv???0.5?0.89219?0.446095m t?800C时，
?'＝0.00102903???0.89219??''?3.4086 所以为湿饱和蒸汽。
???'0.89219?0.00102903x???26.2%
?''??'3.4086?0.00102903h?xh''?(1?x)h'?938.40kJ/kg 传出的热量为：
Q?m?u?u'??m?h?h'??mv(P2?P1)?816.69kJ 5-5 解：查表得到：
t?350C时
h1(kJ/kg) 理想的绝热过程，熵不变，
s1(kJ/kg.K) 01 MPa 3157.7 7.3018 2 Mpa 3137.2 6.9574 1.3 MPa 3151.55 7.1985 所以有：
P2?0.005MPa,s2?s1?7.1985kJ/kg?K
查表得到P2时的参数： t2?32.90C
s'?0.4762kJ/kg?K,s''?8.3952kJ/kg?K
?h??137.77kJ/kg，h???2561.2kJ/kg
所以干度为：
x?s2?s's''?s'?7.19852?0.47628.3952?0.4762?84.89%
所以出口乏气的焓为：
h2?xh''?(1?x)h'?2195.02kJ/kg
根据稳定流动的过程方程，可得： Ws?h1?h2?956.53kJ/kg 5－6 解：查表并插值得到：
P?4.5MPa,t?100C,h1?422.95KJ/kg P?4.5MPa,t?480C,h2?3399.40KJ/kg
00 吸热量为：
Q?G?h2?h1??20000??3399.4?422.95??5.9529?10KJ/h
7 需要媒量为：
QG?0.9?2.876t/h
230005－7 解：查表得到：
当饱和压力为P?1.5MPa时
h'?844.82KJ/kg，h''?2791.46KJ/kg 所以：
h?xh''?(1?x)h'?2694.13kJ/kg 查表得到：
当P2?0.005MPa时
s'?0.4761KJ/kg?Ks''?8.393KJ/kg?K
过热蒸汽在汽轮机中的理想绝热膨胀过程，熵不变，所以有： s1?s2?xs''?(1?x)s'?7.601kJ/kg?K
24
查图得到：
当P?1.5MPa，s＝7.601kJ/kg?K时，h1?3390.2KJ/kg 所以：
Q?h1?h?696.07kJ/kg 5—8 解：查表得到：
当饱和压力为P?0.4MPa时
h'?604.87KJ/kg，h''?2738.49KJ/kg v1'?0.0010835m/kg，v2'?0.46246m/kg
33 所以：
v1?xv''?(1?x)v'?0.01954416m/kg
h1?xh''?(1?x)h'?690.215kJ/kg u1?h1?p1v1?682.4kJ/kg
3 加热后为P?1MPa的干饱和蒸汽 h2?h''?2777.0KJ/kg v???0.19430m/kg
u2?h2?p2v2?2582.7kJ/kg
3 吸热过程为定容过程，所以吸热量为
Q?m?u2?u1??8250??2582.7?682.4??1.568?10kJ
7 所需时间为 t?Q17000?922min
5-9
解：p1?3.5MPa、t?430℃的蒸汽处于过热状态，k＝1.30由临界压力比可得：
k1.3Pcr?2?k?1?2?1.3?1?????0.546 ??P1?k?1??1.3?1? 所以
Pcr?0.546?3.5?1.911MPa?P2 查图表并插值得到： h1?3291.73kJ/kg
s1?6.94566kJ/kg.K理想绝热过程熵不变，所以有： s2?s1?6.94566kJ/kg.K 查表可得：
h2?2958.65kJ/kg 所以出口速度为： c?2?h1?h2??816.2m/s
05-10 解： 查表得到： t?25C时，Ps?0.003174MPa
所以：
?psd?0.622p??ps?0.622??0.6?0.0031740.1?0.6?0.003174?0.012kg水蒸气/kg干空气
5-11 解：由t1?10C，?＝0.25查表得到：
h1?15kJ/kg干空气，d1＝2g/kg干空气
加热过程比湿度不变，沿定d线到t2?50C，
25
?
