微型计算机原理与接口技术（周荷琴 吴秀清）课后答案

6-3 解： 1点：由P1=6MPa, t1=560?C 得：h1=3562.68kJ/kg, s1=7.057kJ/(kg.K) 2点：由s2=s1, P2=6kPa 得：h2=2173.35kJ/kg, x=0.8369 3(4)点：由P3=P2 得：h3=151.5kJ/kg

吸热量 ：q1=h1－h3=3562.68－151.5=3411.18kJ/kg 净功量：wnet=h1-h2=3562.68-2173.35=1389.33kJ/kg 热效率：??wnetq1?1389.333411.18?40.73%

气耗量＝10?10?3600wnet3?25.91t/h

6-4 解： 1点：由P1=10MPa, t1=400?C 得：h1=3099.93kJ/kg, s1=6.218kJ/(kg.K) a点：由sa=s1, Pa=2MPa 得：ha=2739.62kJ/kg

2点：由s2=sa,P2=0.05MPa 得：h2=2157.95kJ/kg, x=0.788 3(4)点：由P3=P2 得：h3=340.58kJ/kg 5(6)点：由P5=Pa 得：h5=908.57kJ/kg 抽汽量：??h5?h3???1????h5?h3????h2?h3h1?h5?h5?ha?h3??h3???908.57?340.58??0.2368?2739.62?340.58??36.71%

热效率：??1??1????1??1?0.2368??2157.95?340.583099.93?908.57 轴功：ws=(h1-h5)? ?=(3099.93-908.57) ?0.3671=804.45kJ/kg 6-5 解：（1）循环热效率为：??1?1?k?1?1?161.4?1?51.16%

?v1?（2）1到2为可逆绝热过程，所以有：T2?T1??v???2??v2?k?11.4?P2?P1??P??0.1?6?1.229MPa 1?v??1?kk?1?T1?k?1?333?61.4?1?682K

2到3为定容吸热过程，所以有：T3?T2?T3T2q1cV?682?8800.717?1909K

P3?P2?1.229?1909682?3.441MPa

3到5为可逆绝热过程，又因为： P5?P1?0.1MPa

k?11.4?1?P5??所以有：T5?T3??P??3?k?0.1??1909???3.441??1.4?695K

放热过程为定压过程，所以循环的放热量为：q2?cP?T5?T1??1.004??695?333??363.08kJ/kg 所以循环的热效率为：??1?q2q1?1?363.08880?58.74%

之所以不采用此循环，是因为实现气体定容放热过程较难。

6-6 解: (1)k=1.4

循环热效率为：??1?1?k?1?1?17.51.4?1?55.33%

k?1?v1?压缩过程为可逆绝热过程，所以有：T2?T1??v???2??v1?k1.4?P2?P1??P??98?7.5?1645kPa 1?v??2?k?T1?k?1＝285?7.51.4－1＝638K

(2)k=1.3

循环热效率为：??1?1?k?1?1?17.51.3?1?45.36%

k?1?v1?压缩过程为可逆绝热过程，所以有：T2?T1??v???2?k?T1?k?1＝285?7.51.3－1＝522K

?v1?k1.3P2?P1??v???P1??98?7.5?1345kPa

?2?6-7 解: 循环热效率为：??1?1?k?1?1?161.4?1?51.16%

每kg空气对外所作的功为：w??q1?540?0.5116?276.26kJ/kg 所以输出功率为：

??m?w?100?276.26?27626kJ/h?7.67kW W?v1?6-8 解:1到2为可逆绝热过程，所以有：T2?T1??v???2??v2?k?11.4?P2?P1??P??100?14?4023kPa 1?v??1?kk?1?T1?k?1?300?141.4?1?862K

2到3为定容过程，所以有：T3?T3T2q2?3cV?T2?13000.717?862?2675K

P3?P2?4023?2675862?12484kPa

所以定容增压比为：??P3P2?T3T2?2675862?3.103

3到4为定压过程，所以有：T4?q3?4cV?T3?13001.004?2675?3970K

P4?P3?12484kPa

所以预胀比为：??所以循环热效率为：

v4v3?T4T3?39702675?1.484

??1??1????k?1k?11.4????1??k????1??3.103?1.484?1?1??1.4?3.103??1.484?1???63.66%

141.4?1??3.103 所以循环的净功为：w??q1?0.6366?2600?1655.1kJ/kg 6-9 解：首先求出压缩比、定容增压比和预胀比：

11?v1??T2?k?1??1到2为绝热压缩过程，所以有：T2?T1??T????1?v??T???2??1?k?1?673?1.4?1???4.68 ??363?2到3为定容加热过程，所以有：T3?T2P3P2?T2????T3T2?863673?1.2823

115到1为定容过程，所以有： T5?T1v4v3P5P1?T1??k?T5??????T1?????k573??1.4????1.16 1.2823?363??3到4为定压过程，所以有： T4?T3所以循环热效率为：

?T3??863?1.16?1001.08K

??1??1????k?1k?11.4????1??k????1??1.2823?1.16?1?1??1.4?1.2823??1.16?1??T4?T1T4?

?45.22%4.681.4?1??1.2823相同温度范围卡诺循环的热效率为：??1001.08?3631001.08?63.74%

6-10 解:(1) ?=1.5

由1到2的压缩过程可看作可逆绝热压缩过程，所以有： ?v1T2?T1??v?2?v1P2?P1??v?2v2?v1????k?1?T1?kk?1?300?161.4?1?909K

?k1.4??P??0.1?16?4.85MPa 1???

由2到3的过程为定容加热过程，所以：v3?v2

?P3?T3?T2??P???T2??909?1.5?1364K

?2?Pmax?P3??P2?1.5?4.85?7.275MPa

由于循环的加热量已知，所以有：

q1?cV?T3?T2??cP?T4?T3??T4?T3?q1?cV?T3?T2?cP?1364?1298?0.717??1364?9091.004??2332K

?T4??由3到4为定压过程，所以有：P4?P3?7.275MPa v4?v3??T? ?3?所以预胀比为：??v4v3?T4T3?23321364?1.71

所以热效率为：??1????k?1k?1????1??k????1???1?1.5?1.71161.4?11.4?1??1.5?1??1.4?1.5??1.71?1??????k?1?63.90% (2) ?=1.75

?v1由1到2的压缩过程可看作可逆绝热压缩过程，所以有：T2?T1??v?2?v1P2?P1??v?2v2?v1?T1?k?1?300?161.4?1?909K

?k1.4??P??0.1?16?4.85MPa 1??k?

由2到3的过程为定容加热过程，所以：v3?v2 ?P3?T3?T2??P???T2??909?1.75?1591K

?2?Pmax?P3??P2?1.75?4.85?8.4875MPa

由于循环的加热量已知，所以有： q1?cV?T3?T2??cP?T4?T3??T4?T3?q1?cV?T3?T2?cP?1591?1298?0.717??1591?9091.004??2397K

?T4??由3到4为定压过程，所以有：P4?P3?8.4875MPa v4?v3??T? ?3?所以预胀比为：??v4v3?T4T3?23971591?1.507

所以热效率为：??1?(3) ?=2.25

???k?1k?1????1??k????1???1?1.75?1.507161.4?11.4?1?1????1.75?1??1.4?1.75??1.507????k?1?65.10%

?v1由1到2的压缩过程可看作可逆绝热压缩过程，所以有：T2?T1??v?2?v1P2?P1??v?2k?T1?k?1?300?161.4?1?909K

?v1k1.4??P??0.1?16?4.85MPav? 12???