题目
7-18 由氨的 T-s 图求1kg 氨从 0.828MPa(8.1717atm)的饱和液体节流膨胀至 0.0689 MPa-|||-(0.68atm)时,(a)膨胀后有多少氨汽化? (b)膨胀后温度为多少? (c)分离出氨蒸气在压-|||-缩至 _(2)=0.552MPa=5.45atm 时, _(2)=?? (绝热可逆压缩)
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定初始状态的焓值
由附录8氨的 $T-S$ 图知: ${P}_{1}=0.828MPa(8.17atm)$ 时 ${h}_{1}=70kcal/kg$。这是氨在初始状态下的焓值。
步骤 2：确定节流膨胀后的状态
等焓膨胀至 ${P}_{2}=0.68atm$ 时，焓值保持不变，即 ${h}_{2}={h}_{1}=70kcal/kg$。根据 $T-S$ 图，此时的熵值为 ${S}_{2}=0.3kcal\cdot K/kg$。同时，${S}_{2}^{L}=0$ (饱和液体) 和 ${S}_{2}^{V}=1.42kcal\cdot K/kg$ (饱和蒸汽)。
步骤 3：计算干度
干度 $x$ 可以通过以下公式计算：
\[ x = \frac{S_2 - S_2^L}{S_2^V - S_2^L} = \frac{0.3 - 0}{1.42 - 0} = 0.211 \]
这意味着汽化的液氨为 0.211kg。
步骤 4：确定膨胀后的温度
由附录8得 ${t}_{2}=-{40}^{\circ }C$。
步骤 5：计算绝热可逆压缩后的温度
氨气等熵压缩至 5.45atm，由附录8得 ${t}_{2}={110}^{\circ }C$。
由附录8氨的 $T-S$ 图知: ${P}_{1}=0.828MPa(8.17atm)$ 时 ${h}_{1}=70kcal/kg$。这是氨在初始状态下的焓值。
步骤 2：确定节流膨胀后的状态
等焓膨胀至 ${P}_{2}=0.68atm$ 时，焓值保持不变，即 ${h}_{2}={h}_{1}=70kcal/kg$。根据 $T-S$ 图，此时的熵值为 ${S}_{2}=0.3kcal\cdot K/kg$。同时，${S}_{2}^{L}=0$ (饱和液体) 和 ${S}_{2}^{V}=1.42kcal\cdot K/kg$ (饱和蒸汽)。
步骤 3：计算干度
干度 $x$ 可以通过以下公式计算：
\[ x = \frac{S_2 - S_2^L}{S_2^V - S_2^L} = \frac{0.3 - 0}{1.42 - 0} = 0.211 \]
这意味着汽化的液氨为 0.211kg。
步骤 4：确定膨胀后的温度
由附录8得 ${t}_{2}=-{40}^{\circ }C$。
步骤 5：计算绝热可逆压缩后的温度
氨气等熵压缩至 5.45atm，由附录8得 ${t}_{2}={110}^{\circ }C$。