工程热力学第三版电子教案第10章自我测验题
热工基础课后答案第十章
第十章10-1水和空气都以速度1=∞u m/s 分别平行流过平板,边界层的平均温度都为50 ︒C ,试求距平板前沿100 mm 处流动边界层及热边界层的厚度。
解:对水:由C t m 050=查附录3水的物性表得到: Km W ⋅⨯=-2108.64λ,sm2610556.0-⨯=ν,54.3Pr =56108.110556.01.01Re ⨯=⨯⨯==-∞νxu()mm m x 179.1001179.01.0108.15Re 0.521521==⨯⨯⨯=⨯=--δ()mmm t 77.000077.054.300179.0Pr3131==⨯==--δδ对空气:由C t m 050=查附录2空气的物性表得到: Km W ⋅⨯=-21083.2λ,sm261095.17-⨯=ν,698.0Pr =561005571.01095.171.01Re ⨯=⨯⨯==-∞νxu()mm m x 699.6006699.01.01005571.05Re 0.521521==⨯⨯⨯=⨯=--δ()mmm t 552.7007552.0698.0006699.0Pr3131==⨯==--δδ10-2 试求水平行流过长度为0.4 m 的平板时沿程4.03.02.01.0、、、=x m 处的局部表面传热系数。
己知水的来流温度为=∞t 20 ︒C ,速度为1=∞u m/s ,平板的壁面温度60w =t ︒C 。
解:由C t t t fw m 040220602=+=+=查附录3水的物性表得到:Km W⋅⨯=-2105.63λ,sm2610659.0-⨯=ν,31.4Pr =610659.01Re -∞⨯⨯==x xu ν当x=0.4时,为旺盛湍流,不应再用那个公式。
2131216312163.42231.410659.01635.0332.0PrRe332.0--=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==x x x xx λα 当m x 1.0=时,()Cm Wx 0221447.13361.063.422⋅=⨯=-α当m x 2.0=时,()C m W x 0221032.9452.063.422⋅=⨯=-α 当m x 3.0=时,()C m W x 0221615.7713.063.422⋅=⨯=-α 当m x 4.0=时,()Cm Wx 0221239.6684.063.422⋅=⨯=-α10-3如果将上题中的水改为空气,其它参数保持不变,试计算整个平板的平均表面传热系数以及单位宽度平板的换热量,并对比这两种情况的计算结果。
工程热力学第三版电子教案第3章自我测验题(五篇)
工程热力学第三版电子教案第3章自我测验题(五篇)第一篇:工程热力学第三版电子教案第3章自我测验题第三章自我测验题1、填空题(1)气体常数Rg与气体种类_____关,与状态_____关。
通用气体常数R与气体种类______关,与状态_____关。
在SI制中R的数值是_____,单位是______。
(2)质量热容c,摩尔热容Cm与容积热容C'之间的换算关系为_________。
(3)理想气体的Cp及Cv与气体种类______关,与温度_________关。
它们的差值与气体种类_______关,与温度_______关。
它们的比值与气体种类_________关,与温度_______关。
(4)对于理想气体,dU =CvdT,dh=CpdT。
它们的适用条件分别是________。
(5)2kg氮气经定压加热过程从67℃升到237℃。
用定值比热容计算其热力学能约变化为________,吸热量为________。
接着又经定容过程降到27℃,其焓变化为______,放热量为_______。
2、利用的计算公式。
3、公式(1),以及(2),这两组导出多变过程膨胀功的计算公式,利用导出多变过程技术功公式对于理想气体的不可逆过程是否适用?对于实际气体的可逆过程是否适用?怎么样修改才适用于菲理想气体的可逆过程?4、绝热过程中气体与外界无热量交换,为什么还能对外作功?是否违反热力学第一定律?5、试将满足以下要求的理想气体多变过程在p-v图和T-s图上表示出来。
(1)工质又膨胀,又放热。
(2)工质又膨胀、又升压。
(3)工质又受压缩、又升温,又吸热。
(4)工质又受压缩、又降温,又将压。
(5)工质又放热、又降温、又升压。
6、理想气体的3个热力过程如图所示,试将3种热力过程定性地画在p-v图上;分析3个过程多变指数的范围,井将每个过程的功量、热量及热力学能变化的正负号填在表中。
7、试将图示的p-v图上的2个循环分别表示在T-s图上。
工程热力学第10章
3点为饱和水态,查饱和水与饱和水蒸汽表(按压力排列)
ps p3 5 kPa 0.005 Mpa x3 0 h3 137.72kJ kg s3 s 0.4761kJ kg K
平均吸热温度:
s7 s3
h1 h3 q1 Tm1 s1 - s3 s1 - s3 3432.1 - 137.72 545.07K 6.52- 0.4761 272 o C
31
改变循环形式
改变循环形式
10-2
再热循环(reheat cycle)
一 再热的目的:克服汽轮机尾部蒸汽湿度太大造成的危害。 再热循环:将汽轮机高压段中膨胀到一定压力的蒸汽重新引到锅 炉的中间加热器(称为再热器)加热升温, 然后再送入汽轮机使之 继续膨胀作功。
T
5
4
1 1′ 6 2′ 3
再 热
x 1
21
(2)凝结水泵耗功量
25 0.004 0.0251kJ kg 0.0010041
进出口水的温差:t t3 - t3 0 由于水的压缩性很小,水在经过水泵定 熵加热后,温度升高极小,所以进出口水 的温差近似为零。 锅炉入口的焓值:
T 4 3’ 3 2 s 1 5
ws,p h3 - h3 v3 p1 - p2
15
提高蒸汽动力循环热效率的途径
朗肯循环 改变循环参数
提高初温度 t1 提高初压力 p1 降低排汽压力 p2 再热循环
回热循环 热电联产 燃气-蒸汽联合循环 新型动力循环
16
改变循环形式
改变循环形式
1、蒸汽初压p1对朗肯循环热效率的影响
t1 , p2不变,p1
优点:
•
•
工程热力学第10章答案
第10章 制冷循环第10章 制冷循环10-1 在商业上还用“冷吨”表示制冷量的大小,1“冷吨”表示1吨0℃的水在24小时冷冻到0℃冰所需要的制冷量。
证明1冷吨=3.86kJ/s 。
已知在1标准大气压下冰的融化热为333.4kJ/kg 。
解:1冷吨=333.4 kJ/kg ×1吨/24小时=333.4×1000/(24×3600) kJ/s=3.86kJ/s压气机入口T 1= 263.15K 压气机出口 K T T kk 773.416515.2634.114.1112=×==−−π冷却器出口T 3=293.15K 膨胀机出口 K T T kk 069.185515.2934.114.1134===−−π制冷量 ()()kg kJ T T c q p c /393.78069.18515.263004.141=−×=−= 制冷系数第10章 制冷循环()()()()71.1069.18515.26315.293773.416069.18515.263413241=−−−−=−−−−==T T T T T T w q net c ε10-4 压缩空气制冷循环中,压气机和膨胀机的绝热效率均为0.85。
若放热过程的终温为20℃,吸热过程的终温为0℃,增压比π=3,空气可视为定比热容的理想气体,c p =1.004kJ/(kg·K ),k =1.4。
求:(1)画出此制冷循环的T-s 图;(2)循环的平均吸热温度、平均放热温度和制冷系数。
433'4循环的平均吸热温度 ()K T T T T s q T cc 887.248986.22515.273ln 986.22515.273ln 414114=−=−=∆=′′′ 循环的平均放热温度 ()K T T T T s q T 965.33915.293638.391ln 15.293638.391ln32322300=−=−=∆=′′′第10章 制冷循环循环的制冷系数921.0)896.22515.293()15.273638.391(986.22515.273)()(/431/2/41=−−−−=−−−−=T T T T T T ε10-5 某压缩蒸气制冷循环用氨作制冷剂。
工程热力学第三版电子教案第章自我考试题
工程热力学第三版电子教案第章自我考试题1 / 7————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2 / 73 / 7第三章自我测验题1、填空题(1)气体常数R g 与气体种类_____关,与状态_____关。
通用气体常数R 与气体种类______关,与状态_____关。
在SI 制中R 的数值是_____,单位是______。
(2)质量热容c ,摩尔热容C m 与容积热容C '之间的换算关系为_________。
(3)理想气体的Cp 及Cv 与气体种类______关,与温度_________关。
它们的差值与气体种类_______关,与温度_______关。
它们的比值与气体种类_________关,与温度_______关。
(4)对于理想气体,d U =Cv d T ,d h =Cp d T 。
它们的适用条件分别是________。
(5)2kg 氮气经定压加热过程从67℃升到237℃。
用定值比热容计算其热力学能约变化为________,吸热量为________。
接着又经定容过程降到27℃,其焓变化为______,放热量为_______。
2、利用导出多变过程膨胀功的计算公式,利用导出多变过程技术功的计算公式。
3、公式(1),以及(2),这两组公式对于理想气体的不可逆过程是否适用?对于实际气体的可逆过程是否适用?怎么样修改才适用于菲理想气体的可逆过程?4、绝热过程中气体与外界无热量交换,为什么还能对外作功?是否违反热力学第一定律?5、试将满足以下要求的理想气体多变过程在p -v 图和T -s 图上表示出来。
(1)工质又膨胀,又放热。
(2)工质又膨胀、又升压。
(3)工质又受压缩、又升温,又吸热。
(4)工质又受压缩、又降温,又将压。
(5)工质又放热、又降温、又升压。
4 / 76、理想气体的3个热力过程如图所示,试将3种热力过程定性地画在p-v 图上;分析3个过程多变指数的范围,井将每个过程的功量、热量及热力学能变化的正负号填在表中。
工程热力学第三版答案【英文】第10章
10-8Heat rejected decreases; everything else increases.The pump work remains the same, the moisture content decreases, everything else increases.The boiler exit pressure will be (a) lower than the boiler inlet pressure in actual cycles, and (b) the same as the boiler inlet pressure in ideal cycles.10-16A simple ideal Rankine cycle with water as the working fluid operates between the specified pressure limits. The rates of heat addition and rejection, and the thermal efficiency of the cycle are to be determined.Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Kinetic and potential energy changes are negligible.Analysis From the steam tables (Tables A-4E, A-5E, and A-6E),Btu/lbm81.11140.240.109Btu/lbm40.2ft psia 5.404Btu 1 psia )3800)(/lbm ft 01630.0()(/lbmft 01630.0Btu/lbm40.109in p,1233121in p,3psia 3 @1psia 3 @1=+=+==⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅-=-=====w h h P P w h h f f v v vBtu/lbm 24.975)8.1012)(8549.0(40.1098549.06849.12009.06413.1 psia 3RBtu/lbm 6413.1Btu/lbm0.1456F 900psia 80044443443333=+=+==-=-=⎭⎬⎫==⋅==⎭⎬⎫︒==fgf fg fh x h h s s s x s s P s h T PKnowing the power output from the turbine the mass flow rate of steam in the cycle is determined fromlbm/s 450.3kJ 1Btu 0.94782)Btu/lbm 24.975(1456.0kJ/s 1750)(43out T,43out T,=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=−→−-=h h W m h h m WThe rates of heat addition and rejection areBtu/s2987Btu/s 4637=-=-==-=-=Btu/lbm )40.109.24lbm/s)(975 450.3()(Btu/lbm )81.1110.6lbm/s)(145 450.3()(14out 23inh h m Q h h m Qand the thermal efficiency of the cycle is35.6%==-=-=3559.04637298711inout thQ Q η10-24A single-flash geothermal power plant uses hot geothermal water at 230ºC as the heatsource. The mass flow rate of steam through the turbine, the isentropic efficiency of the turbine, the power output from the turbine, and the thermal efficiency of the plant are to be determined.Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Kinetic and potential energy changes are negligible.Analysis (a ) We use properties of water for geothermal water (Tables A-4 through A-6)kJ/kg 14.990kP a 500 14.9900C 23022122111=-=⎭⎬⎫====⎭⎬⎫=︒=fg f h h h x h h P h x T The mass flow rate of steam through the turbine is===kg/s) 230)(1661.0(123m x m (b ) Turbine:kJ/kg 7.2344)1.2392)(90.0(81.19190.0kPa 10kJ/kg 3.2160kPa 10K kJ/kg 8207.6kJ/kg1.27481kPa 500444443443333=+=+=⎭⎬⎫===⎭⎬⎫==⋅==⎭⎬⎫==fg f s h x h h x P h s s P s h x P0.686=--=--=3.21601.27487.23441.27484343s T h h h h η (c ) The power output from the turbine iskW 15,410=-=-=kJ/kg )7.23448.1kJ/kg)(274 38.20()(433out T,h h mW (d ) We use saturated liquid state at the standard temperature for dead state enthalpykJ/kg 83.1040C 25000=⎭⎬⎫=︒=h x TkW 622,203kJ/kg )83.104.14kJ/kg)(990 230()(011in=-=-=h h m E7.6%====0.0757622,203410,15inout T,thE W η10-36An ideal reheat Rankine with water as the working fluid is considered. The temperatures at the inlet of both turbines, and the thermal efficiency of the cycle are to be determined. Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Kinetic and potential energy changes are negligible.Analysis From the steam tables (Tables A-4, A-5, and A-6),kJ/kg87.19806.781.191kJ/kg06.7m kPa 1kJ 1 kPa )107000)(/kg m 001010.0()(/kgm 001010.0kJ/kg81.191in p,1233121in p,3kPa 10 @1kPa 10 @1=+=+==⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-=-=====w h h P P w h h f f v v vC373.3︒==⎭⎬⎫==⋅=+=+==+=+=⎭⎬⎫==33433444444kJ/kg5.3085kP a 7000K kJ/kg 3385.6)6160.4)(93.0(0457.2kJ/kg0.2625)5.2047)(93.0(87.720 93.0kP a 800T h s s P s x s s h x h h x P fg f fg fC416.2︒==⎭⎬⎫==⋅=+=+==+=+=⎭⎬⎫==55655666666kJ/kg0.3302kP a 800K kJ/kg 6239.7)4996.7)(93.0(6492.0kJ/kg 4.2416)1.2392)(93.0(81.191 90.0kP a 10T h s s P s x s s h x h h x P fg f fg fThus, kJ/kg6.222481.1914.2416kJ/kg 6.35630.26250.330287.1985.3085)()(16out 4523in =-=-==-+-=-+-=h h q h h h h qand37.6%==-=-=3757.06.35636.222411in out th q q η10-38A steam power plant that operates on a reheat Rankine cycle is considered. The condenser pressure, the net power output, and the thermal efficiency are to be determined.Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Kinetic and potential energy changes are negligible.Analysis (a()()()()()()3)(Eq. 2.335885.02.33582) (Eq. ?1) (Eq.95.0?K kJ/kg 2815.7kJ/kg2.3358C 450 MP a 2kJ/kg3.30271.29485.347685.05.3476kJ/kg 1.2948MP a 2K kJ/kg 6317.6kJ/kg5.3476C 550 MP a 5.12665566565656666655554334434343443333s s T sT s s T sT s s h h h h h h h h h h s s P h x P s h T P h h h h h h h h h s s P s h T P --=--=−→−--==⎭⎬⎫===⎭⎬⎫==⋅==⎭⎬⎫︒===--=--=→--==⎭⎬⎫==⋅==⎭⎬⎫︒==ηηηη The pressure at state 6 may be determined by a trial-error approach from the steam tables or by using EES from the above three equations:P 6 = 9.73 kPa , h 6 = 2463.3 kJ/kg,(b ) Then,()()()()kJ/kg59.20302.1457.189kJ/kg14.020.90/m kP a 1kJ 1kP a 73.912,500/kg m 0.00101//kgm 001010.0kJ/kg57.189in ,123121in ,3kPa 10 @1kPa 73.9 @1=+=+==⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅-=-=====p pp f f w h h P P w h h ηv v v Cycle analysis:()()kW 10,242==-==-=-==-+-=-+-=kg 2273.7)kJ/-.8kg/s)(3603 7.7()(kJ/kg7.227357.1893.2463kJ/kg 8.36033.24632.335859.2035.3476out in net16out 4523in q q m W h h q h h h h q (c ) The thermal efficiency is36.9%==-=-=369.0kJ/kg3603.8kJ/kg2273.711in out th q q η。
工程热力学第三版电子教案教学大纲
教学大纲一、课程名称:工程热力学 Engineering Thermodynamics课程负责人:张新铭二、学时与学分:68学时,4学分三、适用专业:热能与动力工程等四、课程教材曾丹苓敖越张新铭刘朝编.工程热力学(第三版).高等教育出版社,20XX年12月五、参考教材沈维道蒋智敏童钧耕编.工程热力学(第三版).高等教育出版社,20XX年6月何雅玲编.工程热力学精要分析及典型题精解.西安交通大学出版社,2000年4月六、开课单位:动力工程学院七、课程的性质、目的和任务工程热力学是能源、机械、航空航天、材料等领域热能与动力工程类专业重要的专业基础课,也是培养工科学生科学素质的公共基础课。
本课程为学生学习热能与动力工程类专业后续课程提供重要的理论基础,也为从事热管理和热设计等方面的专业技术工作和科学研究工作提供必要的基础知识。
本课程的主要任务是,使学生掌握热力学的基本规律,并能正确运用这些规律进行各种热现象、热力过程和热力循环的分析,为培养学生的创新能力打好坚实的热力学基础。
八、课程的基本要求掌握热-功转换的基本规律;掌握利用工质性质公式和图表进行热力过程及循环的分析和计算方法;掌握提高热力设备和系统能量利用经济性的基本原则和途径。
注意培养学生的逻辑思维能力,发现、分析和解决问题的能力,创新思维和创造能力,特别是运用热力学基本定律和理论进行演绎、推论,解决实际工程问题的能力。
九、课程的主要内容(一)绪论热能利用史。
热能与机械能的转换。
工程热力学的研究对象、主要内容及其发展史。
热能动力装置举例。
(二)基本概念热力系统。
工质。
状态及平衡状态。
状态参数及其特性。
可测的基本参数。
热平衡及热力学第零定律。
温度和温标。
状态参数坐标图。
热力过程和循环。
准平衡过程。
(三)热力学第一定律热力学第一定律的实质。
通过热力系统边界的能量交换。
功和热。
热力学第一定律表达式。
热力学能。
热力学第一定律的应用。
稳定流动能量方程。
焓。
工程热力学第三版课后习题答案
工程热力学第三版课后习题答案工程热力学第三版课后习题答案【篇一:工程热力学课后答案】章)第1章基本概念⒈闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答:否。
当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。
⒉有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系不可能是绝热系。
这种观点对不对,为什么?答:不对。
“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。
热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量,是过程量,过程一旦结束就无所谓“热量”。
物质并不“拥有”热量。
一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。
⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系?答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变,这是它们的区别所在。
⒋倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗?在绝对压力计算公式p?pb?pe(p?pb); p?pb?pv(p?pb)中,当地大气压是否必定是环境大气压?答:可能会的。
因为压力表上的读数为表压力,是工质真实压力与环境介质压力之差。
环境介质压力,譬如大气压力,是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力和真空度仍有可能变化。
“当地大气压”并非就是环境大气压。
准确地说,计算式中的pb 应是“当地环境介质”的压力,而不是随便任何其它意义上的“大气压力”,或被视为不变的“环境大气压力”。
⒌温度计测温的基本原理是什么?答:温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。
它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”,这一性质就是“温度”的概念。
工程热力学第三版电子教案第2章自我测验题
工程热力学第三版电子教案第2章自我测验题第一篇:工程热力学第三版电子教案第2章自我测验题第二章自我测验题1、写出热力学第一定律的一般表达式,闭口系热力学第一定律表达式。
2、写出稳定流动能量方程式,说明各项的意义。
3、下面所写的热力学第一定律表达式是否正确?若错了,请改正。
q=du+dw,4、说明下列公式的适用条件:,,,,5、用稳流能量方程分析锅炉、汽轮机、压气机、汽凝器的能量转换特点,得出对其适用的简化能量方程。
6、稳定流动的定义是什么?满足什么条件才是稳定流动?稳定流动能量方程对不稳定流动是否适用?一般开口系能量方程式与稳定流动能量方程式的区别是什么7、流动工质进入开口系带入的能量有______,推动切为______。
工质流出开口系时带出的能量为________,推动功为______。
8、焓的定义式为_________,单位是________。
9、技术功Wt=________;可逆过程技术功Wt=________;技术功与膨胀功的关系为_________,在同一p-v图上表示出任意一可逆过程的W和Wt。
1O、若气缸中的气体进行膨胀由V1膨胀到V2,活塞外面是大气,大气压力为pO,问工质膨胀所作的功中有多少是对外作的有用功11、如图所示已知工质从状态a沿路径a-c-b变化到状态b时,吸热84kJ,对外作功32kJ,问:(1)系统从a经d到b,若对外作功10kJ,吸热量=______。
(2)系统从b经中间任意过程返回a,若外界对系统作功20kJ,则Qba=_____,其方向为_______。
(3)设Ua=0,Ud=42kJ,则Qad=______,Qdb=________。
12、质量为1.5kg的气体从初态1000kPa,0.2立方米膨胀到终态20OkPa,1.2立方米,膨胀过程中维持以下关系:p=aV+b,其中a,b均为常数。
求:(l)过程的传热量;(2)气体所获得的最大热力学能增量。
13、如图所示,一刚性活塞,一端受热,其他部分绝热,内有一不透热的活塞,活塞与缸壁间无摩擦。
工程热力学(第三版)习题答案全解第十章可打印
= T2
+ q1 cV
= T2
q1 cp /κ
= 774.05K +
650kJ/kg
1.005kJ/(kg ⋅ K)/1.4
= 1679.52K
p3
=
RgT3 v3
=
287J/(kg ⋅ K)×1679.52K 0.08844m3/kg
=
5.450MPa
v4 = v1
p4
=
p3
v3 v4
κ
=
的温度和压力;(2)循环热效率,并与同温度限的卡诺循环热效率作 比较;(3)平均有效压力。
解:(1)各点的温度和压力
v1
=
RgT1 p1
=
287J/(kg ⋅ K)× (35 + 273.15)K 100×103 Pa
=
0.8844m3/kg
v2
=
v1 ε
=
0.8844m3/kg 10
=
0.08844m3/kg
=
v1 v2
= 15 ,
定容升压比 λ = p3 = 1.4 ,定压预胀比 ρ = v4 = 1.45 ,试分析计算循环
p2
v3
各点温度、压力、比体积及循环热效率。设工质比热容取定值,
cp = 1.005kJ/(kg ⋅ K) , cV = 0.718kJ/(kg ⋅ K) 。
解: Rg = cp − cV = 1.005kJ/(kg ⋅ K) − 0.718kJ/(kg ⋅ K) = 0.287kJ/(kg ⋅ K)
=
4.431×106 Pa × 0.0637m3 / kg 287J/(kg ⋅ K)
= 983.52K
v3 = v2
工程热力学第三版课后习题答案
工程热力学第三版课后习题答案工程热力学是工程学科中的重要分支,它研究能量转化和传递的原理及其应用。
在学习过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
然而,由于工程热力学的内容较为复杂,课后习题往往令人感到困惑。
为了帮助学习者更好地掌握工程热力学,下面将给出《工程热力学第三版》课后习题的答案。
第一章:基本概念和能量转化原理1. 答案略。
2. 根据能量守恒定律,系统的内能增加等于吸收的热量减去对外做功的量。
因此,ΔU = Q - W。
3. 根据能量守恒定律,系统的内能增加等于吸收的热量减去对外做功的量。
因此,ΔU = Q - W。
4. 答案略。
5. 答案略。
第二章:气体的状态方程和热力学性质1. 对于理想气体,状态方程为PV = nRT,其中P为气体的压力,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。
2. 对于理想气体,内能只与温度有关,与体积和压力无关。
3. 对于理想气体,焓的变化等于吸收的热量。
4. 对于理想气体,熵的变化等于吸收的热量除以温度。
5. 答案略。
第三章:能量转化和热力学第一定律1. 根据热力学第一定律,系统的内能增加等于吸收的热量减去对外做功的量。
因此,ΔU = Q - W。
2. 根据热力学第一定律,系统的内能增加等于吸收的热量减去对外做功的量。
因此,ΔU = Q - W。
3. 根据热力学第一定律,系统的内能增加等于吸收的热量减去对外做功的量。
因此,ΔU = Q - W。
4. 答案略。
5. 答案略。
第四章:热力学第二定律和熵1. 答案略。
2. 答案略。
3. 答案略。
4. 答案略。
5. 答案略。
通过以上对《工程热力学第三版》课后习题的答案解析,相信读者对工程热力学的相关知识有了更深入的了解。
掌握热力学的基本概念和原理,对于工程学科的学习和实践具有重要意义。
希望读者能够通过课后习题的解答,提高自己的热力学能力,并将其应用于工程实践中,为社会发展做出贡献。
工程热力学课后答案--华自强张忠进(第三版)pdf下载目录---
反应度与离解度
考 闭卷考试(允许学生携带自己整理的相关公式),考核学生对工程热力学基本概念、
试 计算方法等的掌握情况,并结合平时实验、课堂讨论和作业的情况评定最后成绩。
四、学时分配表
绪论 第一章 基本概念及定 义 第二章 热力学第一定 律 第三章 理想气体热力 学能、焓、比热容和熵 的计算 第四章 理想气体的热 力过程 第五章 热力学第二定 律 第六章 气体的流动 第七章 压气机的压气 过程 第八章 气体动力循环 第九章 实际气体 第十章 水蒸气及蒸汽 动力循环 第十一章 制冷循环 第十二章 湿空气 第十三章 化学热力学 基础 合计
8.第七章 压气机的压气过程 理解压气机热力学分析的基本方法,掌握影响活塞式压气机容积效率、压缩终了气
体温度的因素,以及改善压气机性能的措施。理解多级压缩,理解压气机效率的工程应 用的意义。
重点:影响活塞式压气机容积效率、压缩终了气体温度以及耗功的因素。 9.第八章 气体动力循环
掌握气体动力循环的热力学分析方法,掌握影响活塞式内燃机、燃气轮机以及增压 内燃机热效率的因素,提高热效率的方法,以及热效率、功率和状态参数的计算。
理想气体的热力学能、焓、 比热容和熵的计算
第
四 理想气体的热力过程。
章
第 五 章
热力学第二定律(本质、可 逆与不可逆、卡诺定理、克 劳修斯不等式、孤立系统墒 增原理、热能的可用性)
第 六 章
气体的流动(基本方程、特 性、临界流速、喷管计算、 效率、绝热滞止、合流、绝 热节流)
第 七 章
压气机的压气过程(压气过 程、多级压缩、效率)
第 气体动力循环(活塞式内燃
八 机、燃气轮机、增压内燃机
章 等的理想循环)
第 九 章
工程热力学第三版电子教案第1章自我测验题
第一章自我测验题1、引人热力平衡态解决了热力分析中的什么问题?准平衡过程如何处理“平衡状态”与“状态变化”的矛盾?准平衡过程的概念为什么不能完全表达可逆过程的概念?2、判断下列过程中,哪些是可逆的?哪些是不可逆的?哪些可以是可逆的?并扼要说明不可逆的原因。
(1)定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸和活塞中被慢慢压缩。
(2)100℃的蒸汽流与25℃的水流绝热混合。
(3)在水冷摩托发动机气缸中的热燃气随活整迅速移动而膨胀。
(4)气缸中充有水,水上面有无摩擦的活塞,缓慢地对水加热使之蒸发。
3、如图所示的一圆筒容器,表A的读数为 360 kPa,表 B凌以为 170 kPa大气压力为101300Pa。
试求:①真空室以及 I室和Ⅱ室的绝对压力;②表C的读数;③圆筒顶面所受的作用力。
4、若用摄氏温度计和华氏温度计测量同一个物体的温度,有人认为这两种温度计的读数不可能出现数值相同的情况,对吗?若可能,读数相同的温度应是多少?5、气缸内的气体由容积0.4立方米压缩到0.1立方米,其内部压力和容积的关系p=0.3V+0.04,试求:①气缸作功量②若活塞与气缸间的摩擦力为1kN,活塞面积为O.2平方米时,实际耗功为多少?6、1kg气体经历如图所示的循环,A到B为直线变化过程,B到C为定容过程,C到A为定压过程。
试求循环的净功量。
如果循环为A-C-B-A,则净功量有何变化?第一章自测题答案2、(1)可逆过程;(2)不可逆过程;(3)不可逆过程;(4)可以是可逆的,也可以是不可逆的。
3、(1)P真空室=1.999kPa,P1=362kPa,P2=192kPa ;(2)P g,c=190kPa ;(3)F=15.8kN 。
4、不对,可能出现数值相同的情况,温度为t=-40℃,t=-40°F5、(a)(b)活塞移动的位移为-1.5m,克服摩擦力耗功为-1.5kJ,实际耗功为-36kJ6、循环A-B-C-A的净功量为w=0.5*(V2-V1)(P2-P1)循环A-C-B-A的净功量为w'=-0.5*(V2-V1)(P2-P1)。
工程热力学_曾丹苓_第十章气体的压缩
第十章气体的压缩(2学时)1. 教学目标及基本要求了解压缩机的工作原理;掌握压缩过程的热力学分析基本方法;理解提高压缩机效率的途径。
2. 各节教学内容及学时分配10-1 压气机工作原理(0.5学时)10-2 压缩过程的热力学分析(0.5学时)10-3 活塞式压气机余隙容积的影响(0.3学时)10-4 多级压缩及中间冷却(0.5学时)10-5 引射器(0.2学时)3. 重点难点定温压缩和绝热压缩;多变压缩;压缩机热力计算;多级压缩中间冷却;提高压缩机效率的途径。
4. 教学内容的深化和拓宽活塞式压缩机余隙容积的影响。
5. 教学方式讲授,讨论,.ppt6. 教学过程中应注意的问题没有特别需要注意的问题。
7. 思考题和习题习题:教材习题3,4,6(可变)8. 师生互动设计讲授中启发讨论:压缩机的作用?绝热压缩好还是放热压缩好?多级压缩及中间冷却的优点?9. 讲课提纲、板书设计第十章气体的压缩压气机:按排气压力,可分为通风机(<0.01MPa表压)、鼓风机(0.01~0.3MPa表压)和压缩机(>0.3MPa 表压)三类。
按构造和工作原理,可分为活塞式和叶轮式(离心式和轴流式)两类。
10-1 压气机工作原理 一、单级活塞式二、叶轮式(轴流式,离心式)10-2 压缩过程的热力学分析从热力学观点看,各类压气机中气体状况变化的热力过程基本一致。
对压缩过程进行分析:(1) 压缩过程中气体状态的变化规律;(2) 压缩过程中气体与外界的热量和功量交换。
()H H Q t W + −=12或 ()()()net W z z mg c c m H H Q +−+−+−=122122122一、压缩过程中气体的状态变化二、压气机耗功量及与外界交换的热量 三、摩擦的影响10-3单级活塞式压气机余隙容积的影响 10-4 多级压缩及中间冷却在总增压比一定的情况下,分级越多,理论上的耗功量越少,排气温度越低。
级数→无限多时,压缩过程→定温压缩。
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第十章自我测验题
1、画出柴油机混合加热理想循环的p-v图和T-s图,写出该循环吸热量、放热量、净功量和热效率的计算式;并分析影响其热效率的因素有哪些,与热效率的关系如何?
2、画出汽油机定容加热理想循环的p-v图和T-s图,写出该循环吸热量、放热量、净功量和热效率的计算式,分析如何提高定容加热理想循环的热效率,是否受到限制?
3、柴油机的热效率高于汽油机的热效率其主要原因是什么?
4、怎样合理比较内燃机3种理想循环(混合加热循环、定容加压循环、定压加热循环)热效率的大小?比较结果如何?
5、画出燃气轮机装置定压加热理想循环的p-v图和T-s图。
分析如何利用压气机绝热效率和燃气轮机相对内效率确定实际压气机出口的温度和实际燃气轮机出口的温度,怎样来提高定压加热实际循环的热效率?
6、燃气轮机装置定压加热实际循环采用回热的条件是什么?一旦可以采用回热,为什么总会带来循环热效率的提高?
7、朗肯循环的定压吸热是在________中进行的,绝热膨胀是在________中进行的,在冷凝器中发生的是________过程,在水泵中进行的是_______过程。
8、试将如图所示的蒸汽再热循环的状态点1、2、3、4、5、6及循环画在T-s图上。
假设各状态点的状态参数已知,填空:
9、如图所示的一级抽汽回热(混合式)蒸汽理想循环,水泵功可忽略。
试:
(1)定性画出此循环的T-s图和h-s图;
(2)写出与图上标出的状态点符号相对应的焓表示的抽汽系数,输出净功,吸热量,放热量,热效率及汽耗率的计算式。
10、某气体依次经历绝热、定容、定压3个可逆过程完成循环。
试在T-s图上判断该循环是热机循环还是制冷循环。
11、蒸气压缩制冷循环可以采用节流阀来代替膨胀机,空气压缩制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?
12、何谓制冷系数?何谓热泵系数?试用热力学原理说明能否利用一台制冷装置在冬天供暖。
13、一内燃机按定容加热理想循环工作,其进口状态为p1=98kPa,t1=60℃,压缩比为6,加入热量q1=879kJ/kg。
工质视为空气,比热容为定值,试:
(l)在p-v图和T-s图上画出该机的理想循环;
(2)计算压缩终了温度、循环最高温度、循环放热量及循环热效率。
14、内燃机定压加热循环,工质视为空气,已知p1=100kPa,t1=70℃,压缩比为12,。
设比热容为定值,求循环的吸热量、放热量、循环净功量及循环热效率。
15、一内燃机混合加热循环,已知p1=103kPa,t1=22℃,压缩比为16,定压加热过程比体积的增量占整个膨胀过程的3%,循环加热量为801.8kJ/kg。
求循环最高压力、最高温度及循环热效率。
16、一燃气轮机装置定压加热循环,工质视为空气,进入压气机时的温度p1=93kPa,t1=20℃,在绝热效率为0.83的压气机中被压缩到p2=552kPa。
在燃烧室中吸热后温度上升到t3=870℃,经相对内效率为0.8的燃气轮机绝热膨胀到p4=93kPa。
空气的质量流量为10 kg/s。
设空气比热容为定值,试求:
(l)循环的净功率;
(2)循环热效率。
17、如图所示的一次再热和一级抽汽回热蒸汽动力理想循环,新蒸汽与再热蒸汽温度相同,回热器为表面式,疏水进人凝汽器,被加热水出口焓看作等于抽汽压力下的饱和水焓,水泵功可忽略。
试:
(1)定性画出循环的T-s图;
(2)写出用图上各状态点的焓表示的抽汽系数,循环吸热量,放热量,输出净功、热效率及汽耗率的计算式。
18、一氨蒸气压缩制冷装置氨的质量流量为270 kg/h,蒸发器中温度为-15℃,冷凝器中的温度为30℃,氨压缩机从蒸发器中吸入p1=236.3kPa的干饱和氨蒸气,并绝热压缩到t2=75℃,离开冷凝器时是饱和液氮。
设压缩机出口处的过热氨蒸气比焓h2=1887kJ/kg。
求:
(1)循环制冷系数;
(2)已知冰的熔解热为333kJ/kg,蒸发器将水从20℃制成0℃的水,每小时所产生的冰量(3)压缩机吸入的容积流量。
第十章自测题答案
7、锅炉,汽轮机;定压,绝热压缩。
8、略、9、略
10、是制冷循环
12、,可以利用一台制冷装置在冬天供暖。
13、T2=681.9K ,T3=1906.1K ,429.2kJ/kg,效率为0.512
14、q1=1395.7kJ/kg ,q2=641.1kJ/kg ,净功为754.6kJ/kg,效率为0.541
15、6.9MPa,1790.2K,效率为0.651
16、1304kW,效率为0.212
18、(1)4.95;(2)715kJ/h;(3)137.4立方米/h。