24、HaT0Sa503.712881.527663.76（kJ/kg）BbHbT0Sb3059.02887.2965957.61（kJ/kg）这样混合前总的有效能为B1t=aBabBb=210563.765105957.614.9156108（kJ/h）混合后水和蒸汽混合物的有效能函数为Bm=HmT0Sm=2328.92885.7163=682.60（kJ/kg）因此这一过程的总的有效能的降低为Bt=mBmB1t=（2+5）105682.604.91561081.374107（kJ/h）有效能相对于初态时降低的百分率为13某工厂一工段需要流量为10 m3h-1 ， 温度为80的热水 。
现有0.3MPa的 。

25、饱和水蒸汽和30的循环回水可供调用 。
请你设计一个热水槽 ， 进入该槽的蒸汽和冷水各为多少流率？相应的蒸汽管和冷水管尺寸如何？解：这是一个稳定流动系统 ， 动能及势能不是很突出 ， 可以忽略不计 。
若忽略混合时的热量损失 ， 而混合过程无机械轴功产生 ， 即Q=0 ， Ws=0 。
稳流系统热力学第一定律 ， H=Q Ws=0 ， 即进出焓相等冷水的热力学性质：30 ， 近似为饱和液体 ， H冷水=125.79 kJkg-1 ， 比容1.0043l*10-3m3kg-1饱和蒸汽的热力学性质：0.3MPa ， 饱和温度为133.55 ， H蒸汽=2725.3 kJkg-1 ， 比容 60610-3 m3kg-1热水的热力学性质：80 ， 近似为饱和液体 ， H热水= 。

26、334.91 kJkg-1比容为 设冷水的流量为m水 ， 蒸汽的质量流量为m汽 。
热水流量为则 解得 查阅“化工工艺设计手册” ， 可知：一般工业用水在管中的流速要求在1.0m/s左右 ， 低压蒸汽流速为20m/s左右 。
则 即式中A为管道截面积 ， D为管径 ， U为流速 ， V为比容 。
冷水管径 按照管道规格尺寸 ， 选取DN50的冷水管道 。
蒸汽管径 选取DN100的蒸汽管道 。
14用液体输送泵 ， 将温度为25的水 ， 从0.1Mpa加压到1.0Mpa ， 进入锅炉去产生蒸汽 ， 假设加压过程是绝热的 ， 泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的0.6 ， 求需要的功为多少？解：按题意 ， 稳流过程中Q=0 ， 忽略动能和势能的影响 ， H=-Ws由热力学基本关 。

27、系式可知 ， dH=TdS+VdP对绝热可逆过程 ， 即等熵过程 ， dS=0 ， 水可近似为不可压缩液体 ， 实际功率 15.试求将1kg ， 0.6MPa的空气 ， 按如下条件变化时的热量变化 ， 以及有效能变化 。
取环境温度为25（298K） 。
（1）等压下由-38加热至30；（2）等压下由30冷却至-170 。
解：由空气的TS图可查得0.6MPa下各温度状态的焓及熵值如下：-38（235K） ， H1=11620 Jmol-1S1=104 Jmol-1K-130（303K） ， H2=13660 Jmol-1S2=111 Jmol-1K-1-170（103K） ， H3=7440 Jmol-1S3=77 Jmol-1K-1（1）等压加 。

28、热热量 有效能变化（2）等压冷却热量 有效能变化16. 试求1kmol ， 300K的空气 ， 由0.1MPa等温可逆压缩到10MPa的轴功和理想功 。
环境温度取T0为298K 。
解：由空气的TS图可查得 ， 在300K下 ， 各压力状态下的焓值和熵值如下：0.1MPa ， H1=13577 kJkmol-1S1=126 kJkmol-1K-110MPa ， H2=1300 kJkmol-1S2=87 kJkmol-1K-1稳流系统 H=QWS可逆过程 WS=QrevH其中可逆热Qrev=TS=T（S2S1）=300（87126）=-11700 kJkmol-1所以 理想功 计算结果表明 ， 等温下将空气从0.1MPa压缩至 。

【化工|化工过程的能量分析】29、10MPa时 ， 其消耗的理想功比可逆轴功要少一些 ， 这是因为压缩时放出的热量可逆地传递给环境 ， 环境获到了部分功 ， 消耗的功最少 。
17. 试比较如下几种水蒸汽 ， 水和冰的有效能大小 。
设环境温度为298K 。
0.15MPa ， 160 ， 过热蒸汽；0.3MPa ，160 ， 过热蒸汽；0.07MPa ， 100 ， 过冷蒸汽；100 ， 饱和蒸汽；0.1MPa ， 100 ， 饱和水；0.1MPa ， 0 ， 冰 。
解：由水和水蒸汽性质表可查得各状态点的焓和熵值 ， 设298K ， 液态水为基准态 ， 有效能为另 。
根据有效能计算式：计算结果见下表所列 。
序号t,P,MPaH,kJkg-1S,kJkg-1K-1B,kJkg-10250.1104.890.3674 。

30、011600.152792.87.4665572.421600.32782.37.1276662.931000.072680.07.5341439.441000.12676.27.3614487.151000.1419.041.306934.2600.1-334.4-1.224735.2判断水蒸汽的价值 ， 应当用有效能而不是焓 ， 从表中1 ， 2可见 ， 相同温度下 ， 高压蒸汽的焓值虽不如低压蒸汽高 ， 但是其有效能却比低压蒸汽为高 。
实际使用中 ， 当然高压蒸汽的使用价值高 ， 相对称为高品质能量 。
18.求将室温空气由常压压缩至0.6MPa的有效能为多少？假设环境温度为298K 。
解：若假设空气为理想气体 ， 则压力对焓变化 。

31、无影响 ， 压力对熵变化为则有效能变化 19.某人称其能用100的饱和水蒸汽 ， 提供140的热能 ， 且每公斤水蒸汽可供热量1800kJkg-1 。
请验证其可靠性 。
解：热泵可以提高热能的温度 ， 其原理采用某工质 ， 使其在低于环境的温度下蒸发 ， 即从环境吸入热量 ， 再压缩到较高压力 ， 在高于环境温度下冷凝放热 ， 达到供热的目的 。

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标题：化工|化工过程的能量分析( 四 )