注册化工工程师执业考试2018真题 10-11

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题目10

某蒸气动力装置,进入蒸气透平的蒸汽流量为1680kg/h,温度为430°C,压力为3.727MPa(H = 3280 kJ/kg 、S =6.92 kJ/kg \(\cdot \)K),蒸汽经透平绝热膨胀对外做功,产功后泛气的压力为0.1047 MPa、 温度为60°C (H = 2620 kJ/kg 、S =8.02 kJ/kg \(\cdot \)K),已知大气温度为 25°C,若不计动能及位能的变化,则蒸汽经透平的热力学效率(%)为下列哪个数值?
A 78.9 B 66.8 C 87.6 D 50.2

解答

理想状态下:等熵效率=1,熵值前后不变,
焓差全部用来做功,则理想功
\(W_{id} = H_1 – H_2 \)
= 3280 -2620
= 660
实际情况下,部分焓差转化成热量Q
\(Q = T_0 \Delta S \)
= (25+273) * (8.02-6.92)
=327.8
则其实际能做功的部分为 660-327.8=332.2
热力学效率为 = 332.2/660
=50.3%
选D

题目11

装置界区内有一输送92°C热水的管道,由于保温效果不好,至使用位置时水温降至67°C。当环境温度为25°C时,(水的比热容为4.18kJ/(kg.K) ),如不考虑水的压力损失,则每吨热水在输送过程中由于散热而引起的损耗功(kJ/t)为下列哪个数值?

\(A \space 19.31 * 10^4 \space B\space 3.22*10^4 \space C \space 1.61 * 10^4 \space D\space 52.42 \)

简单计算损失热量
\(Q = mC_p\Delta T = 1000 * 4.18 * (92 – 67) = 10* 10^4 \)
由于选项B和C均小于这个值,还是要计算有效能变化才行

\(\Delta B_h = B(T_1) -B(T_2) = mC_p[(T_1 -T_2) – T_0ln(\frac{T_1}{T_2})] \)
\( = 10*10^4 – (273+25)*1000*4.18*ln(\frac{273+92}{273+67}) \)
=16120 kJ/t
选C

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