化工热力学题库56计算

的贮热器之间发生，已知经此两过程后，贮热器的熵变为0.01KJ/K，试计算 （1），在第一个不可逆过程中，体系所做的功 （2），在第二个可逆过程中所传递的热量 （3），在第二个可逆过程中体系所做的功

难度： 中 分值：12

章节：第五章 化工过程的能量分析 知识点：功热转化，熵增原理 备注：南工大试题 答案：

解：因为是理想气体恒温，所以?U?0 （即?U?Q?W?0）

所以Q体=-Wal=-（-1）kcal/mol=4.186*103j/mol 所以?S环=Q环/T环= -Q体/T环= -4186/300= -13.95j/mol.k

?S体= -Rln(P2/P1)= -8.314*ln(1/10)=19.14J/mol.k

所以?S总= ?S体??S环= -13.95+19.14=5.19J/mol.k Wl=T0?S总=300*5.19=1557Jmol.k

答：总熵变为5.19j/mol.k 损失功为1.557kj/mol

30.设有1mol理想气体在恒温下由10atm，300k经不可逆膨胀至1atm时所做的功是1kcal，计算?St和Wl（环境温度T0=300k，按稳流体系考虑）

难度： 难 分值：18分

章节：第六章 蒸汽动力循环和制冷循环 知识点：制冷循环 备注：南工大试题 答案：（1）如右图

（2）q0 = h 1–h5 =1644 – 540 = 1104 kJ/kg w S = h2 – h1 = 1966 –1644 = 322 kJ/kg

G = Q 0/ q0 = 80000/1104 =72.46 kg/hr

WS = wS G = 322*72.46 = 23333 kJ/hr = 6.481kW （3）ξ= q 0/ wS = 1104/322 = 3.43

（4）ηS=0.8 = w S / w ac = 322 / w ac

2 2’ 4 T 4’ 5 3 1 ， w ac= 402.5 kJ/kg

S Wac = wac G = 402.5*72.46 = 29170 kJ/hr = 8.101 kW

ξ= q 0/ wac = 1104/402.5 = 2.74

31.有一氨压缩制冷循环装置，其制冷量为80000kJ/hr。 氨的蒸发温度是243K，经可逆绝热压缩后，冷凝至303K，过冷到298K, 再经节流阀节流后，回蒸发器。请:

（1）在T—S 图上表示此循环过程； （2）计算压缩机消耗的功率（kw）； （3）计算制冷系数；

（4）如压缩过程不是可逆绝热压缩，等熵效率ηS=0.8，其余条件不变，试计算压缩机消耗的功率（kw）和此装置制冷系数，并在（1）的T—S 图上 标出此过程。

已知压缩机进出口处氨的焓分别是 1644 kJ/kg和 1966 kJ/kg，冷凝器出口过冷氨的焓是 540 kJ/kg.