工程热力学(第五版 - )课后习题答案（含题目） 

h5=h4=256 kJ/kg

致冷量：q2=h1-h5=386-256=130 kJ/kg 每小时的制冷量:Q2=m×q2=12900kJ/h 压缩功：w=h2-h1=430-386=44 kJ/kg 致冷系数:?（1）致冷系数:??制冷量：q2=h1-h3=1080 kJ/kg 压缩功：w=h2-h1=250 kJ/kg

q2?4.32 w?Qq2＝370kg/h

?q2?2.95 w（2）致冷剂的质量流量：m（3）消耗的功率P

理论功率P=mw=100×44/3600=1.22kW

11-5用一台氨蒸气压缩致冷机制冰，氨的蒸发温度为-5℃，冷凝温度为30℃，冷凝器中冷却水的进口温度为12℃，出口水温为20℃，欲在每小时内将1000kg0℃的水制成冰，已知冰的融解热为340kJ/kg，试求：该致冷机每小时的制冷量；氨每小时的流量；致冷机的功率；冷却水每小时的消耗量。

解：致冷机每小时的制冷量： Q=1000×340=340000 kJ 在lgp-h图上查各状态点参数。

p1=335.7kPa

h1=1452kJ/kg h2=1620 kJ/kg

s1=5.6856 kJ/(kg?K) p2=1.1686 MPa h5=h4=343 kJ/kg

致冷量：q2=h1-h5=1114 kJ/kg

?mw?25.7kW

11-8一台用氟利昂R134a为致冷剂的蒸汽压缩致冷装置，被用作室内供热，它要求的最大加热量是将标准状况下30m3/min的空气从5℃加热到30℃，冷凝器的最低温度必须较空气的最高温度高20℃，蒸发温度为-4℃。求：热泵的供热负荷；致冷剂流量；所需功率。

解：（1）热泵的供热负荷：

标准状况下30m3/min的空气的质量为：

m??V?1.29?30=38.7kg/min=0.645kg/s Q?mcp?t?0.645?1.01?25?16.3kJ/s

冷凝器温度为30+20＝50℃，蒸发温度为-4℃ 查表得压力和焓分别为：h1=395 kJ/kg,

s1=1.725 kJ/(kg?K) h3=272 kJ/kg

h2=430 kJ/kg,

Q氨每小时的流量；m?＝305.2kg

q2致冷机的功率：P=mw=m(h2-h1)=14kW 冷凝器热负荷：Q1=m(h2-h4)=390000 kJ/h 冷

却

水

每

小

时

的

消

耗

量

：

制热量：q1=h1-h3+h2-h1=158 kJ/kg 压缩功：w=h2-h1=35 kJ/kg （2）致冷剂的质量流量：m（3）消耗的功率P

11-9热泵利用井水作为热源，将20℃的空气8×104m3/h加热到30℃，使用氟利昂R134a为致冷剂，已知蒸发温度为5℃，冷凝温度为35℃，空气的定压容积比热为cp?m2?11-6

Q1=1.16×104kg/h

cpw(20?12)Qq1＝0.103kg/s

?mw?3.6kW

一台氨致冷装置，其致冷量

5Q0?4?10kJ/h，蒸发温度－15℃，冷凝温度

30℃，过冷温度25℃，从蒸发器出口的蒸气为干饱和状态。求（1）理论循环的致冷系数；（2）致冷剂的质量流量；（3）消耗的功率。

解：查表得压力和焓分别为：h1=1400 kJ/kg,

p1=0.35MPa, s1=5.75 kJ/(kg?K) p2=1.2MPa,

h2=1650

kJ/kg,h3=320

s2=5.75 kJ/(kg?K),

?1.256kJ/(m3?K)，井水

的温度降低7℃，试求理论上必需的井水量、压缩机功率和压缩机的压气量（m3/h）。 解：查表得压力和焓分别为：h1=400 kJ/kg,

h2=420 kJ/kg,

h3=250 kJ/kg

制热量：q1=h2-h3 =170 kJ/kg 吸热量：q2=h1-h3＝150 kJ/kg

kJ/kg

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压缩功：w=h2-h1=20 kJ/kg 加热空气额热量：Q×10=1×106kJ/h 致冷剂流量：m?macp?t?80000×1.256

?Qq1＝5.88×103kg/h

必需的井水量：mw=mq2/(4.18*7)=30143 kg/h 压缩机功率:

P?mw?32.6kW

氟利昂R134a在35℃时比容为0.018 m3/kg 压缩机的压气量: 5.88×103/0.018=3.27×105 m3/h 11-10

解：制冷量：Q＝m2×cp×(t2-t1)=1000×4.18×8=3.344×104kJ/min 蒸发器内压力： 1.001(7℃) 冷凝器内压力：4.2 kPa

补充水量：Q/r=3.344×104/2484/0.98=13.7 kg/min

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