注册化工工程师执业考试 2017真题 10-12

题目

用 735K 1520kPa 的过热蒸汽( H_1 =3426.7kJ/kg, S_1=7.5182kJ/kg \cdot K )驱动透平机,在驱动透平机 做功 的同时,每 1kg 蒸汽向环境损失热量 7.1kJ 。环境温度为 293K 。做功后排出的蒸汽压为 71kPa H_2 =2770.5kJ/kg S_2 =7.7735kJ/kg \cdot K 则该过程的热力学效率 η (%)为下列哪个数值?
(A92.3 (B) 88.8 (C) 79.6 (D) 76.6

解答

考察能量守恒和等熵膨胀过程。
焓值的消耗用于推动透平做功,以及向环境散热
\Delta H = Q + W
实际做功 W = (3426.7-2770.5) -7.1 =649.1 kj/kg
理想过程中,与环境不进行热交换,且熵值保持不变,焓值降低更多,因此理想过程做功越多。
\Delta H_2^\prime = T_e \Delta S =293*(7.7735-7.5182) =74.8 kj
理想总功为 W_i = 649.1+7.1+74.8 = 731 kj
热力学效率为 \eta = \frac{W}{W_i}=\frac{649.1}{731}=88.8%
选B

题目

假设室内冰箱作为理想操作的冷冻机, 室内温度为 28 ℃,冰箱内控制温度为 10 ℃,现
将需要 低温冷藏的 30kg 胶浆 (胶浆 比热 4.2kJ/kg · K) 放入, 问将胶浆 由 35 °C降 为 10°C
其冰箱需消耗电功( kJ )和冰箱向室内放出热量 kJ )为下列哪组数值
(A)188.28 3338. 28 (B) 188.28 2961.72 (C) 200.25 3350 .25 (D)200.25 2949.75

解答

考察逆卡诺制冷循环
胶浆吸收热量Q=w*C_p*\Delta T = 304.2(35-10)= 3150kj
冰箱消耗的电功加上胶浆吸收的热量等于冰箱向室内(此处指冰箱外)放出的热量。
立即排除BD,因此重点是求出消耗电功
理想冷冻机是逆卡诺循环,\varepsilon = \frac{Q}{W}=\frac{T_1}{T_1-T_2} 其中T1应取环境温度28°C,求得w=3150/(273.15+28)*(28-10) =188.28 kj
选A

题目

某煤化工装置的反应热回收系统每小时可利用反应热产生 4.0MPa (A) 的饱和蒸汽 20t
相当于节约标煤量( t )为下列哪个数值?( 4.0MPa 的饱和蒸汽与锅炉给水的焓差为
2800kJ/kg)
(A)1.911 (B) 7.714 (C) 1843 (D) 18.43

解答

考擦简单的热量计算。
饱和蒸汽放出热量 = 标煤燃烧热量,而标煤是指燃烧热为7000千卡每千克的煤
2028001000/(7000*4.18)/1000 = 1.914 t
选A

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