第五章水蒸气与湿空气

工程热力学与传热学第五章水蒸气与湿空气典型问题分析一.基本概念分析1临界点时，饱和液体的焓等于干饱和蒸汽的焓。2某液体的温度为T，若其压力大于T对应的饱和压力，则该液体一定处于未饱和液体状态。3干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为（）。4知道了温度和压力，就可以确定水蒸气的状态。5水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W。6相对湿度为=0时，说明空气中完全没有水蒸气。7相对湿度为=1时，说明空气中都是水蒸气。8空气的相对湿度越大，其含湿量越高。9对未饱和湿空气，露点温度即水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。10pV=nRT公式适用于（1）水蒸气（2）湿空气（3）理想气体。11湿空气的d一定时，温度越高，其吸湿能力（1）越强（2）越弱（3）相等。12湿空气压力一定时，其中水蒸气的分压力取决于（1）含湿量（2）相对湿度（3）露点。13冬季，室内玻璃窗内侧为什么会结霜？14为什么阴天晾衣服不宜干，而晴天易干？15冬季室内供暖，为何要加湿？16霉季时，冷水管的表面常有水滴出现，为什么？二.计算题分析1利用水蒸气表，确定下列各点的状态（1）t=45ºC,v=0.00100993m3/kg;（2）t=200ºC,x=0.9;（3）p=0.5MPa,t=165ºC;（4）p=0.5MPa,v=0.545m3/kg2水蒸气由p1=1MPa,t1=300ºC可逆绝热膨胀到p2=0.1MPa,求1kg水蒸气所作的膨胀功和技术功。3房间的容积为50m3,室内空气温度为30ºC，相对湿度为60%，大气压力为0.1013MPa，求：湿空气的露点温度td，含湿量d，空气的质量ma，水蒸气质量mv。典型问题一.基本概念分析解答1√；2√；3过热蒸汽；4╳；5╳；6√；7╳；8╳；9√；10（2）（3）；11（1）；12（1）；二.计算题分析解答1.解：（1）由已知温度，查饱和水与饱和水蒸气表，知：vkgmv/00101.03'，确定该状态为饱和水，查饱和水与饱和蒸汽表得：)./(6490.0,/76.191,01.0KkgkJskgkJhMPaps（2）该状态为湿蒸汽，查饱和水与饱和水蒸汽表，得：)./(4312.6),./(3307.2,/47.2792,/34.852''''''KkgkJsKkgkJskgkJhkgkJh)./(0212.6)./(3307.2)9.01()./(4312.69.0)1(/5.2598/34.852)9.01(/47.27929.0)1(''''''KkgkJKkgkJKkgkJsxxsskgkJkgkJkgkJhxxhhxx（3）,867.151,5.0CtMPaps现,stt所以为过热蒸汽状态，查未饱和水和过热水蒸气表得：)./(8647.6,/2.2767,160,5.0KkgkJskgkJhCtMPap，)./(9160.6,/6.2789,170,5.0KkgkJskgkJhCtMPap，题给出,165Ct故焓和熵可从上面两者之间按线性插值求得：)./(8904.6,/7.2778KkgkJskgkJh（4）MPap5.0时，饱和蒸汽的比体积''3'',/37490.0vvkgmv，所以该状态为过热蒸汽状态，查未饱和水和过热蒸汽表得：)./(5297.7,/9.3104,/54164.0,320,5.03KkgkJskgkJhkgmvCtMPap)./(5643.7,/6.3125,/55115.0,330,5.03KkgkJskgkJhkgmvCtMPap按线性插值求得：)./(5422.7,/4.3112,6.323KkgkJskgkJhCt。分析解答2.解：首先由水蒸气表查出初态参数。根据CtMPap300,111查未饱和水和过热蒸汽表，得：kgkJkgmPakgkJvphuKkgkJskgkJhkgmv/47.2792/25793.0101/4.3050),./(1216.7,/4.3050,/25793.03611111131根据)./(1216.7,1.0122KkgkJssMPap，求出终态参数：计算湿蒸汽的干度：9608.0)./()3028.13589.7()./()3028.11213.7(''''2KkgkJKkgkJssssx，于是求得：kgkJkgmPakgkJvphukgmkgmkgmxvvxvkgkJkgkJkgkJxhhxh/8.2423/6279.1101.0/6.2586,/6279.1/6943.19608.0/0010431.0)9608.01()1(,/6.2586/1.26759608.0/52.417)9608.01()1(362222333'''2'''2于是可得蒸汽对外所作的轴功和膨胀功为：kgkJkgkJkgkJuuwkgkJkgkJkgkJhhws/67.368/8.2423/47.2792,/8.463/6.2586/4.30502121分析：蒸汽在蒸汽机或蒸汽轮机内膨胀时，如果忽略散热并假设没有摩擦损失，故可以按理想绝热过程计算。3.解：由饱和水蒸气表查得：PapCts4241,30时，所以：PaPappsv6.254442416.0，对应于此分压力时的饱和温度即为湿空气的露点温度，从饱和水蒸气表查得：Ctd38.21，含湿量：（干空气）水蒸气）kgkgPaPaPapppdvv/(0161.06.25441013006.2544622.0622.0，干空气分压力：PaPaPapppva4.987556.2544101300，干空气质量：kgKKkgjmPTRVpmagaa75.56)27330()./(287504.987553,，水蒸气质量：kgkgkgkgdmmav91.0(75.56/(0160.0干空气）（干空气）水蒸气）