7-1 在 图和 图上画出等温、等熵，Vp? ST ? 25.1=n 的压缩过程，并分别用面积在两 个图上表示出压气机的功耗。 7-2 设有两台氮气压气机，它们的进、出口状态参数相同，但一台实施的是 的 可逆多变过程，另一台实施的是不可逆绝热压缩过程。不通过计算，试利用 图说明哪 一台压气机生产单位质量压缩气体耗功多？ 6.1=n ST ? 7-3 某气体依次经历绝热、等容、等压 3 个可逆过程完成循环。试在 图上判断该 循环是热机循环还是制冷循环。 ST ? 7-4 蒸汽动力循环中，在膨胀机中膨胀作功后乏气被排入冷凝器中，向冷却水放出大 量的热量，如果将乏气直接送入锅炉中使其再吸热变为新蒸汽，不是可以避免在冷凝器中放 走大量热量，从而减少对新汽的加热量，大大提高热效率吗？这样的想法对不对？为什么？ 7-5 何谓制冷系数？何谓热泵系数？试用热力学原理说明能否用一台制冷装置在夏天 制冷、冬天供暖、。 7-6 本章提到的各种制冷循环有否共同点？若有，是什么？ 7-7 用液体输送泵，将温度为 25℃的水，从 0.1MPa 加压到 1.0MPa，进入锅炉去生产 蒸汽，假设加压过程是绝热的，泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的 0.6，求需要的功 为多少？ 7-8 某化工厂加氢工段要求以 1 的速率将氢气从初压为 0.15 MPa，初温为 20℃ 的状态，加压到 2.5 MPa 的固定床反应器中，试分别按等温压缩、绝热压缩和多变压缩过 程的功耗。设多变指数 。若反应器温度为 150℃，问出压缩机的氢气应采取什么措 施来达到反应器的温度。 1 hkg ? ? 20.1n = 7-9 设计一台压缩机处理 4.4℃、101.35k Pa 的氨 849 13 hm ? ? 。排出压力为 1206kPa。 操作分两级，中间冷却到 26.7℃。当中间压力按所需功为最小的原则选定时，计算所需总功 率。每级都在可逆绝热下操作，求在中间冷却器中，从气体移走的热量。 7-10 在蒸汽动力装置中，为调节输出功率，让从锅炉出来的压力 MPa，温度 ℃的蒸汽，先经节流阀，使之压力降为 5.2 1 =P 490 1 =T 5.1 2 =P MPa，然后再进入汽轮机等熵膨胀至 40kPa。设环境温度为 20℃，求： （1） 绝热节流后蒸汽的温度； （2） 节流过程熵的变化； （3） 节流的有效能损失，并将其表示在 ST ? 图上 7-11 某一理想的 Rankine 循环，锅炉的压力为 4.0 MPa，冷凝器的压力为 0.005 MPa， 冷凝温度为 32.56℃，求以下两种条件时， Rankine 循环的热效率与乏气冷凝所放出的热量， 并加以比较。（1 ）如果进入汽轮机的蒸汽是饱和蒸汽；（2 ）如果进入汽轮机的蒸汽是温度为 440℃的过热蒸汽。 7-12 某绝热操作的蒸汽透平机，产生的功率为 2983KW。进入透平机的蒸汽为 2.068 MPa、482℃。由透平机排出的乏气为 0.034 MPa 的饱和蒸汽。试问通过透平机的蒸汽流率 为多少？与等熵操作相比，透平的效率是多少？ 7-13 在 Rankine 循环中，蒸汽进入汽轮机的初压力为 13.5 MPa，初温度为 550℃，乏 气压力为 0.004 MPa，求循环净功、加热量、热效率、汽耗率及汽轮机出口干度。 7-14 按题 13 的蒸汽参数，若采用一次再热循环，即当蒸汽在汽轮机中膨胀至 3 MPa 时，再热到初温 550℃，然后进入汽轮机膨胀至压力为 0.004 MPa，求该循环的净功、加热 量、热效率、汽耗率及汽轮机的出口干度。 7-15 某火力发电厂按一级抽汽回热循环工作，如图所示。新蒸汽参数为 MPa， 0.4 1 =p 420 1 =t ℃，背压 007.0 2 =p MPa。抽汽压力 4.0= A p MPa，回热器为混合 效率为 80.0= T 式。汽轮机相对内 η ，忽略泵功。试求： （1 ）定性画出循环的 T 图； S? 7-15 图 态参数如下表： ℃ （2 ）抽汽系数 a ； （3 ）循环吸热量 ，放热量 ，净输出功 W ； 1 q 2 q （4 ）循环热效率。 例 查得有关状 t / h / )kgkJ( 1? ? S / )kkgkJ( 11 ?? ?? p / MPa 4.0 420 3261.4 6.8399 0.4 2716.0 6.839 0 .007 2452. 6.8399 0.4 0.007 p / MPa h / )kgkJ( 1? ? 604.7 163.88 16 某蒸汽压缩制冷装置，用水作制冷剂。按设计，在冷凝器温度为 21℃，蒸发器 （制 7- 冷器）温度为 4℃之间操作时，它的制冷能力为 5kg 。假设压缩过程为可逆绝热的，离 开蒸发器的蒸汽是饱和的，试求： （1）将此循环草图绘在 ST ? 和 HP? 图上。 的循 量。 rnot 循环与 b 问所得的结果进行比较。 蒸发器中蒸发，制冷能力为 10 k ： 制冷剂每小时的循环量； 蒸汽量； 的含量； 逆向 Carnot 循环的制冷系数。 采用水蒸汽在大气压下进行 冷凝 生的压力降 （膨 个部分的压力； （2）计算制冷系数和所需 环 （3）试将在同样温度条件下操作的 Ca （4）用虚线说明实际循环与 a 问所画的循环间的偏离。 7-17 某蒸汽压缩制冷装置中， -15℃汽、液混合物的氨在 5 1 hJ ? ? ，蒸发后的氨成为饱和气态，进入压缩机经可逆绝热压缩使压力达到 1.17 MPa 。 试求 （1） （2）压缩机消耗的功率及处理的 （3）冷凝器的放热量； （4）节流后制冷剂中蒸汽 （5）循环的制冷系数； （6）在相同温度区间内， 7-18 一吸收制冷装置采用氨作为制冷剂，水作为吸收剂。 放出的热量作为供给再生器的热量。再生器的温度为 79.4℃，所用冷却水的温度为 15.6 ℃，冷凝器及吸收器的温度为 21.1℃，在蒸发器中氨蒸发的温度为-12.2℃。 假定操作是绝热的（再生器加热，吸收器去热除外），并且忽略由于摩擦产 胀阀除外）。求 （1）计算系统每 （2 ）计算浓氨及稀氨溶液的组成； （3 ）计算每吨制冷量所需的最小泵功 ； 器、制冷器及吸收器中应该加入或取出的热 量。 机，可用来作为空气调节器，进行制冷或制热。设冬季 运行 7-20 ℃，节流膨胀前压力 为 ， 节流后压力 1 为 ，空气流量为 ? （按标准状态计） 。求 （1）理想操作条件下空气液化率和每小时液化量； （2 ）若换热器热端温差为 10℃，由外界传入的热量为 ，试问对液化量的影 响如何？空气的比热容为 。 （4 ）计算以每吨制冷量为基准的，在再生 在计算中忽略水的蒸汽压力。 7-19 热泵是一个逆向运转的热 时的室外温度（平均）为 4℃。冷凝器（用于制热）平均温度为 50℃。设夏季运行时的 室外温度（平均）为 35℃，蒸发器（用于制冷）平均温度为 4℃，若要求制热（制冷）量为 10 5 1 hkJ ? ? ，试求空调运行时最小理论功率各为多少？ 用简单林德循环使空气液化。空气初温为 17 2 p MPa10 p MPa1.0 13 ? hm9.0 1 kgkJ3.3 ? ? 11 KkgkJ0.1 ?? ??