《化工热力学》习题(2)

第五章 化工过程的能量分析

1. 甲烷由98.06kPa、300K压缩后冷却到6.667kPa、300K。若压缩过程耗功

1021.6kJ/kg，求

(1) 冷却器中需要移去的热量； (2) 压缩与冷却过程的损失功； (3) 压缩与冷却过程的理想功； (4) 压缩与冷却过程的热力学效率。 设环境温度为300K，已知：

98.06kPa、300K时，H1＝953.74 kJ·kg－1，S1＝7.0715 kJ·kg－1·K－1 6.667kPa、300K时，H2＝886.76 kJ·kg－1，S1＝4.7198 kJ·kg－1·K－1

2. 某厂用功率为2.4kW的泵将90℃的热水由第一贮水罐送到换热器，热水流

量为3.2kg/s。在换热器中以720kJ/s的速率将热水冷却，冷却后送入比第一贮水罐高20m的第二贮水罐中。求第二贮水罐的水温。

3. 求298K、0.81MPa下压缩空气的 用。设环境温度298K，压力0.1013MPa。

4. 速率为150m/s的稳定流动水蒸汽，压力为3MPa，温度为723.15K。求1kg

此水蒸汽的有效能。环境温度298.15K，压力0.1013MPa。

5. 某热电厂的烟囱以1000m3·h－1（标准体积）的流量，将300 ℃的烟道气排

入大气，求排出气体的 火用 损失。假设烟道气以CO2表征，可视为理想气体，其恒压热容为

cp＝19.73＋7.356×10－2 T－5.618×10－5 T 2 （单位：J·mol－1·K－1）。

6. 计算1mol氮气在300K、1.0MPa下的 火用，假设氮气此时服从理想气体方程。

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