题目

0.883 ( 15860.58) 4364.85 104.2611645.77kJ/kmol氮气在稳定流动过程中的理想功,按式代入有关数据进行计算Wig T S H 288 (0.883) ( 15860.58)16114.88kJ/kmol6-9用压力为1.570X 106Pa、温度为757K的过热蒸汽驱动透平机,乏汽压力为 6.868X 104Pa。透平机膨胀既不绝热也不可逆。已知实际功相当于等熵功的80%。每1kg蒸汽通过透平机的散热损失为7.50kJ。环境温度为293K。求此过程的理想功、损失功及热力学效率。

题目解答

答案

解:由水蒸气热力学性质图表查出,当p1=1.570x 106Pa、T1=757K 时H1=3428kJ • kg"1 S1=7.488kJ • kg_ 1 - K设蒸汽在透平机中的膨胀是可逆绝热,则 S2=S1=7.488kJ • kg—1 • K,当 p2=6.868x 104Pa,S2= 7.488kJ • kg— 1 • K — 1 时,查表得H2=2659kJ • kg — 1由此绝热可逆功 wS = H2 — H1= — 769 kJ • kg — 1,透平机实际输出轴功为Ws=80%w;= — 615.2 kJ • kg 1根据稳流体系热力学第一定律△ H=Q+ Ws⏺得 H2=Hi+ Q+Ws =2805.3 kJkg⏺因此蒸汽的实际终态为:P2=6.868X 10PaH2=2805.3 kJ ・ kg"S2= 7.488kJ ・ kg"・ K从蒸汽表查得此过程的理想功Wid=A H — ToA S=— 727 kJ ・ kg_ 1损失功为为实际功与理想功之差WL=Wac— Wid=111.8 kJ ・ kg 热力学效率n =1 —叫=0.8462Wd1、解:B H T SC 0.62C苯 0.13C氢 0.04C联二苯 0.21C联三苯-C苯

解析

步骤 1：确定等熵膨胀过程的终态参数
根据题目给出的条件，过热蒸汽在透平机中膨胀，压力从1.570×10^6 Pa降至6.868×10^4 Pa。首先，我们需要确定等熵膨胀过程的终态参数。由于等熵过程熵不变，我们可以通过查水蒸气表来确定终态的焓值。
步骤 2：计算等熵功
等熵功Ws可以通过终态和初态的焓值差来计算，即Ws = H2 - H1。
步骤 3：计算实际功
实际功Wac是等熵功的80%，即Wac = 0.8 * Ws。
步骤 4：计算理想功
理想功Wid可以通过焓值差和环境温度的熵差来计算，即Wid = H2 - H1 - T0 * (S2 - S1)。
步骤 5：计算损失功
损失功WL是实际功与理想功之差，即WL = Wac - Wid。
步骤 6：计算热力学效率
热力学效率n是实际功与理想功的比值，即n = Wac / Wid。