工程热力学(第五版_)课后习题答案(6)

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),

压容积比热为cp?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 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＝370kg/h

kJ/kg

制冷量：q2=h1-h3=1080 kJ/kg 压缩功：w=h2-h1=250 kJ/kg （1）致冷系数:??macp?t?80000×1.256

?q2?4.32 w?Qq2?（2）致冷剂的质量流量：m（3）消耗的功率P

Qq1＝5.88×103kg/h

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

?mw?25.7kW 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

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,

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

?Qq1＝0.103kg/s

?mw?3.6kW

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