11. 某氢冷却发电机的氢气入口参数为
pg1?0.2MPa,t1?40?C，出口参数为
pg2?0.19MP,at2?66?C。若每分钟入口处体积流量为1.5m3，试求氢气经过发电机后的热力学
能增量、焓增量和熵增量。设大气压力为(1)按定值比热容计算；
(2)按平均比热容直线关系式计算。 解
pb?0.1MPa。
Rg?
R?4.157?kJ?kg.K??M?8.314?p1?pb?pg1?0.1?0.2?0.3?MPa
?p2?pb?pg2?0.1?0.19?0.29?MPap1qV10.3?106?1.5?kgmin? qm???0.34593RgT14.157?10??40?273?（1） 按定值比热
77Rg??4.157?14.55?kg?kg.K??22cV?cp?Rg?14.55?4.157?10.39?kJ?kg.K??cp??U?qmcV?t?0.3459?10.39??66?40??93.44?kJmin????qmcp?t?0.3459?14.55??66?40??130.9?kJmin??T2p2?60?2730.29????kJ?K.min???S?qm?cln?Rln?0.3459?14.55ln?4.157ln???0.4504g?pT?p1?40?2730.3??1?（2）按平均比热容的直线关系式
66?C40?C66?C40?CcpcV
?143.3?0.0005945??66?40??14.39?kJ?kg.K???10.12?0.0005945??66?40??10.18?kJ?kg.K??t2t1?U?qmcV??S?qm??cp??t?0.3459?10.18??66?40??91.55?kJkg?ln
T2p??Rgln2?T1p1??66?2730.29???kJ?K.min???0.3459??14.39ln?4.157ln??0.44593130.3??t2t112. 利用内燃机排气加热水的余热加热器中，进入加热器的排气（按空气处理）温度为300C，出口温度为80??C。不计流经加热器的排气压力变化，试求排气经过加热器的比热力学能变化，比焓变化和比熵的
变化。
(1)按定值比热容计算； (2)按平均比热容（表）计算。 答案
（1）
?u??157.9kJkg
?h??221.0kJkg?s??0.4866kJ?kg.K?
（2）
?u??162.1kJkg
?h??225.3kJkg?s??0.4966kJ?kg.K?
??600kPa,600C100kPa,300C，略去动能、位能变化，
13. 进入气轮机的空气状态为，绝热膨胀到
并设大气温度为
T0?300K，试求：
?s图上；
(1)每千克空气通过气轮机输出的轴功； (2)过程的熵产及有效能损失，并表示在T解 （1）
(3)过程可逆膨胀到100kPa输出的轴功。
ws???h?h1?h2?cp?t1?t2??1.004??600?300??301.4kJkg
（2）
?sg??s?cplnT2p573100?kJ?kg.K?? ?Rgln2?1.004ln?0.287ln?0.0913T1p1873600i?T0?sg?300?0.0913?27.39?kJkg?
熵产?sg及有效能损失i如图3-36中阴影面积所示。
（3）
工程热力学课后题答案.
