6-27 在一台蒸汽锅炉中,烟气定压放热,温度从1500℃降低到250℃,-|||-所放出的热量用以生产水蒸气。压力为9.0MPa、温度为30℃的锅炉给水被加-|||-热、汽化、过热成 _(1)=9.0MPa _(1)=(450)^circ C 的过热蒸汽。将烟气近似为空气,取比-|||-热容为定值、且 _(p)=1.079kJ/(kgcdot k) 。每生产1kg过热蒸汽,试求:(1)所需-|||-烟气量(kg);(2)烟气及过热蒸汽熵的变化;(3)过程的熵产;(4)环境温度为-|||-15℃时作功能力的损失。

步骤 1：计算烟气放热量
烟气放热量等于烟气比热容乘以烟气质量乘以温度变化量。即：
${Q}_{E}={m}_{E}{c}_{p}\Delta T$
其中，${c}_{p}=1.079kJ/(kg\cdot k)$，$\Delta T=1500-25=1475K$。

步骤 2：计算过热蒸汽吸热量
过热蒸汽吸热量等于过热蒸汽比热容乘以过热蒸汽质量乘以温度变化量。即：
${Q}_{H}={m}_{H}{c}_{p}\Delta T$
其中，${c}_{p}$为过热蒸汽的比热容，$\Delta T=450-30=420K$。由于题目中没有给出过热蒸汽的比热容，我们假设过热蒸汽的比热容为定值，且等于烟气的比热容，即${c}_{p}=1.079kJ/(kg\cdot k)$。

步骤 3：计算烟气量
由于烟气放热量等于过热蒸汽吸热量，即${Q}_{E}={Q}_{H}$，所以：
${m}_{E}{c}_{p}\Delta T={m}_{H}{c}_{p}\Delta T$
${m}_{E}={m}_{H}\frac{\Delta T_{H}}{\Delta T_{E}}$
其中，${m}_{H}=1kg$，$\Delta T_{H}=420K$，$\Delta T_{E}=1475K$。

步骤 4：计算烟气及过热蒸汽熵的变化
烟气及过热蒸汽熵的变化等于烟气及过热蒸汽比熵乘以烟气及过热蒸汽质量。即：
$\Delta {S}_{E}={m}_{E}{s}_{E}$
$\Delta {S}_{H}={m}_{H}{s}_{H}$
其中，${s}_{E}$为烟气的比熵，${s}_{H}$为过热蒸汽的比熵。由于题目中没有给出烟气及过热蒸汽的比熵，我们假设烟气及过热蒸汽的比熵为定值，且等于烟气的比热容，即${s}_{E}={s}_{H}=1.079kJ/(kg\cdot k)$。

步骤 5：计算过程的熵产
过程的熵产等于烟气及过热蒸汽熵的变化之和。即：
${S}_{8}=\Delta {S}_{E}+\Delta {S}_{H}$

步骤 6：计算环境温度为15℃时作功能力的损失
环境温度为15℃时作功能力的损失等于过程的熵产乘以环境温度。即：
$I={S}_{8}T_{0}$
其中，$T_{0}=15+273=288K$。