.
Hl?292.98 kJ?kg-1Hg?2626.8 kJ?kg-1
Sl?0.9549 kJ?kg-1?K?1Sg?7.7553 kJ?kg-1?K?1?H?0.95Hg??1?0.95?Hl?0.95?2626.8?(1?0.95)?292.68?2510.1 kJ?kg-1 S?0.95Sg?l?1?0.95?Sl?0.95?7.7553?(1?0.95)?0.9549?7.4153 kJ?kg-1?K-12) 由表可知4.0MPa时，S?6.0701kJ?kg-1?K-1?S?6.4kJ?kg-1?K-1
g故水蒸气处于过热状态。
由表可知4.0MPa ，280℃时，H=2901.8 kJ·kg-1, S=6.2568 kJ·kg-1·K-1 320℃时，H=30154.4 kJ·kg-1, S=6.4553 kJ·kg-1·K-1
由内插法求得，S=6.4 kJ·kg-1·K-1时，对应的温度T=308.9℃，H=2983.75 kJ·kg-1 3）查饱和蒸气表得，4.0MPa时，
Hl?1087.3 kJ?kg-1Hg?2801.4 kJ?kg-1
Sl?2.7964 kJ?kg-1?K-1Sg?6.070 kJ?kg-1?K-1由于Sl处于Sg之间，故水蒸气为湿蒸气，且满足
S?xSg??1?x?Sl
即 5.8?6.0701x??1?x??2.7964，得
x?0.9175
故 H?xH??1?x?H?0.9175?2801.4??1?0.9175??1087.3?2660 kJ?kg-1
gl对应的温度为T=250.4℃
3-11
0.304 MPa时饱和氨气经绝热可逆膨胀到0.1013MPa时的干度是多 少?
解：查氨的饱和蒸气表，通过内插法得，0.304 MPa时，Sl=8.8932 kJ·kg-1·K-1
绝热可逆膨胀到0.1013MPa后，S不变，通过内插得
Sl?3.5855 kJ?kg-1?K-1 Sg?9.2751 kJ?kg-1?K-1
.
而S位于Sl与Sg之间，设干度为x, 则
S?xSg??1?x?Sl
即 8.8932?9.2751x??1?x??3.5855 解得：x?0.9329 3-12
压力为1.906MPa(绝)的湿蒸气经节流阀膨胀到压力为0.0985MPa(表)的饱和
蒸气。假设环境压力为0.1MPa，试求原始蒸气的干度是多少？ 解：查表知0.1985MPa（饱和）的饱和蒸汽压H=2706.3 kJ·kg-1
因为节流膨胀是等焓过程，过1.906 MPa时湿蒸气的H=2706.3 kJ·kg-1 查表知，1.906 MPa时，H?2798.1 kJ?kg-1 ，Hl?896.8 kJ?kg-1
g干度为x， 则
H?xHg??1?x?Hl
即 2706.3?2798.1x??1?x?896.8 解得 x?0.9517 3-13
温度为230℃的饱和蒸气和水的混合物处于平衡，如果混合相的比容是
0.04166m3·kg-1，试用蒸气表中的数据计算：(1)混合相中蒸气的含量；(2)混合相的焓；(3))混合相的熵。
解： 1）v?0.04166 m3?kg?1 vf?1.2088?10?3m3?kg?1 vg?71.58?10?3m3?kg?1
v?vf(1?x)?vg?x v?vf0.04166?1.2088?10?3x???0.5748vg?vf171.58?1.2088?10?3 2) Hf?990.12 kJ?kg?1， Hg?2804.0 kJ?kg?1
H?Hf(1?x)?Hg?x?990.12?(1?0.5748)?2804.0?0.5748?2032.7 kJ?kg?1
.
3) Sf?2.6099 kJ?kg-1?K-1 Sg?6.2146kJ?kg-1?k-1
S?Sf?(1?x)?Sg?x?2.6099?(1?0.5748)?6.2146?0.5748?4.682 kJ?kg-1?k-1
3-14
A和B两股水蒸气，A股是压力为0.5 MPa，流量为1kg·s-1，干度为0.98的
湿蒸气，B股是压力为0.5 MPa，温度是473.15K的过热蒸气，试求B股过热蒸气的流量该为多少？
解： A、B两物流进行绝热换热，终态为c 状态
A股湿蒸汽 p?0.5MPa xA?0.98 GA?1 kg?s?1
AB股过热蒸汽 p?0.5MPa TB?473.15K
A① 查饱和水蒸气表知：p?0.5MPa时，
AHg,A?2747.5 kJ?kg?1Hl,A?640.12 kJ?kg?1
查过热蒸汽表知：p?0.5MPa TB?473.15K HB?2855.1 kJ?kg?1
A② 绝热混合过程 QA?QB
mB(Hc?HB)?mA(HA?Hc) ∴m?mA(HA?HC) BHc?HB?1∵mA?1 kg?s HB?2855.1 kJ?kg?1
HA?xA?Hg,A?(1?xA)Hl,A ?0.98?2747.5?(1?0.98)?640.12 ?2705.35 kJ?kg?1
∴m?2705.35?Hc BHc?2855.1 3-15
有温度为423.15K，压力为0.1 MPa的蒸气8kg，经过活塞-气缸设备等温可逆
压缩到正好处于饱和气体状态的终态，试求过程的热效应Q和功W。
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解：
20111009刘畅修改 查水蒸气表软件
423.15K, 0.1MPa条件下，水蒸气热力学物性为 H1=2776.320557 kJ/kg S1=7.613718 kJ/(kg.K) V1=1.936288 m3/kg
而对于终态，T=423.15K时的饱和气体，其热力学物性为 P2= 0.475997 MPa H2= 2745.367432 kJ/kg S2= 6.835778 kJ/(kg.K) V2= 0.392447 m3/kg 所以，初始状态为过热蒸汽
因为是可逆过程，所以Q?TdS=m*T(S2-S1)=m*423.15*(6.8358-7.6137)=-2633.35
?kJ
dU?dH?d(PV)?Q?W
所以
W?dH?d(PV)?Q
W=2440.26kJ
（1）查423.15K，饱和水蒸汽
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hl?632.15 kJ?kg-1Sl?1.8416 kJ?kg?Khg?2745.4 kJ?kg-1Sg?6.8358 kJ?kg-1?K-1-1-1
PS?0.475MPa V?0.3924 m3?kg?1
查423.15K, 0.1MPa,过热蒸汽，
h'?2776.3 kJ?kg-1S'?7.6137 kJ?kg?Kv'?1.936 m3?kg-1-1-1
423.15K, 0.15MPa, 过热蒸汽
h''?2760.75 kJ?kg-1S''?7.4164 kJ?kg?Kv''?1.221 m3?kg-1-1-1
（2）423.15K,0.14MPa, 过热蒸汽焓熵由线性内插求出：
h?h'h''?h'?0.14?0.10.15?0.1
h''?h'h?(0.14?0.1)?2776.30.15?0.1?2763.86kJ?kg-1S''?S'7.4164?7.6137(0.14?0.1)?7.6137?(0.14?0.1)?7.6137
0.15?0.10.15?0.1-1-1?7.4559 kJ?kg?KS?(3) 等T可逆过程，
QR?m?TdS?mT?S1?S2?s2s1
?8?423.15(Sg?S)?8?423.15(6.8358?7.4559)??2099.03 kJ体系放出热量为2099.03Kj
由热力学第一定理知， ?u?q?w
u?h?Pv6?3?u1?h1?Pv?2592.92 kJ?kg-111?2763.86?0.14?10?1.221?10
u2?h2?P2v2?2745.4?0.476?106?0.3924?10?3?2558.62 kJ?kg-1 ?u?u2?u1??34.3024 kJ?kg-1 w?2099.03?8?(?34.3024)?1824.61 kJ体系获得功量为1824.061kJ
马沛生主编化工热力学第三章知识题解答
