哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版
工程热力学(哈尔滨工程大学)知到章节答案智慧树2023年
工程热力学(哈尔滨工程大学)知到章节测试答案智慧树2023年最新绪论单元测试1.工程热力学课程主要研究热能与其它形式能量的相互转化。
()参考答案:对2.热质说无法解释摩擦生热问题。
()参考答案:对第一章测试1.闭口系统是指()的系统。
参考答案:与外界没有物质交换2.孤立系统指的是系统()。
参考答案:A+B+C3.在工质热力状态参数中,可以直接测量的参数是()。
参考答案:压力4.若真空度为0.2个大气压,则该处的的绝对压力为()个大气压。
参考答案:0.85.准静态过程中,系统经历的所有状态都接近于()。
参考答案:平衡态6.在工质热力状态参数中,属于基本状态参数的有()。
参考答案:压力;温度;比体积7.如果容器中气体压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变。
()参考答案:错8.可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。
()参考答案:对9.热力系统的边界可以是固定的,也可以是移动的;可以是实际存在的,也可以是假想的。
()参考答案:对10.用100℃的热源非常缓慢的给冰、水混合物加热,混合物经历的是准静态过程。
该加热过程是可逆过程。
()参考答案:错第二章测试1.热力学第一定律用于()。
参考答案:任意系统、任意工质、任意过程2.热力学能与推动功之和()。
参考答案:是状态参数3.热力学第一定律的实质是()。
参考答案:能量转换和守恒定律4.工质膨胀功与技术功的关系为。
()参考答案:5.工质膨胀时必须对工质进行加热。
()参考答案:错6.绝热节流过程是等焓过程。
()参考答案:错7.实际气体绝热自由膨胀后热力学能不变。
()参考答案:对8.闭口系与外界不交换流动功,所以不存在焓。
()参考答案:错9.稳定流动能量方程式也适用于有摩擦的热力过程。
()参考答案:对10.热力学能就是热量。
()参考答案:错第三章测试1.通用气体常数R与气体的种类无关,但与气体的性质有关。
()参考答案:错2.理想气体是一种假象的气体,存在2个基本的假设。
《工程热力学》参考试题与答案-试卷3
《工程热力学》参考试题及答案 3一.选择题(10 分)1. dq=dh-vdp 适用于系统,过程,工质。
[C] A.任意,任意,任意 B. 闭口,任意,理想气体C. 开口,可逆,任意D. 闭口,可逆,任意2. 理想气体经绝热节流后,温度。
[D]A.可能升高也可能降低 B. 升高C.降低 D. 不变3. 如图所示,以铜棒为系统进行分析:铜棒处于状态。
[B]A.平衡 B. 稳定但不平衡C.不稳定 D. 平衡且稳定4. 范德瓦尔状态方程a(P )(V m b) RT2Vm中,a 表示修正系数。
[B]A.气体分子体积修正系数 B. 内压力修正系数C.分子之间作用力修正系数D.分子之间斥力修正系数5. 压力为p 时,饱和水的熵为' s ;干饱和蒸汽的熵为'' s 。
当湿蒸汽的干度0<x<1 时,其熵为s,则。
[A]A.'' 's s s B.'' ' s s sC.' ''s s s D.' '' s s s二.判断题(10 分)1. 机械能可完全转化为热能,而热能却不能完全转化为机械能。
(×)2. 系统经历不可逆过程后,熵一定增大。
(×)3. 热机的热效率一定小于1。
(√)4. 水在湿蒸汽区发生定压吸热过程,温度升高。
(×)5. 若工质从同一初态,分别经可逆和不可逆过程,到达同一终态且两过程热源相同,那么传热量也相同。
(×)三.简答或画图分析题(30 分)6. (7 分)一闭口系统经历了一不可逆过程,已知终态熵小于初态熵,试分析此过程中热量的变化。
解:①闭口系统无质量交换;②不可逆过程:S g 0 ;③S S g S f 0 ;所以S f 0,即,此过程为一放热过程。
7. (8 分)在T-s 图上定性标出n=1.2 理想气体的压缩过程,并在图上用面积表示W 和W t 。
(完整版)工程热力学习题册有部分答案
第一篇工程热力学第一章基本概念及气体的基本性质第二章热力学第一定律一、选择题3、已知当地大气压P b , 真空表读数为Pv , 则绝对压力P 为(a )。
(a) P=P b -Pv (b )P=Pv -P b (c )P=P b +Pv4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa,环境压力Pa=0.1MPa,则测得的压差为( b )A.真空p v=0.08MpaB.表压力p g=0.08MPaC.真空p v=0.28MpaD.表压力p g=0.28MPa5、绝对压力p, 真空pv,环境压力Pa间的关系为( d )A.p+pv+pa=0B.p+pa-pv=0C.p-pa-pv=0D.pa-pv-p=06、气体常量R( d )A.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关7、适用于( c )(a) 稳流开口系统(b) 闭口系统(c) 任意系统(d) 非稳流开口系统8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态,表达式(c )正确。
(a) ds >δq/T (b )ds <δq/T (c )ds=δq/T9、理想气体1kg 经历一不可逆过程,对外做功20kJ 放热20kJ ,则气体温度变化为(b )。
(a) 提高(b )下降(c )不变10、平衡过程是可逆过程的(b )条件。
(a) 充分(b )必要(c )充要11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( a )(a) 膨胀(b) 压缩(c) 凝结(d) 加热13、经历一不可逆循环过程,系统的熵( d )(a) 增大(b )减小(c)不变(d )可能增大,也可能减小14、能量方程适用于( d )(a) 只要是稳定流动,不管是否为可逆过程(b)非稳定流动,可逆过程(c) 非稳定流动,不可逆过程(d) 任意流动,任意过程15、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于(a )(a) -△ h (b )u 1 -u 2 (c )h 2 -h 1 (d )-△ u16、可以通过测量直接得到数值的状态参数( c )(a) 焓(b) 热力学能(c) 温度(d) 熵18、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的△S 必( b )可逆过程△S。
(完整版)哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版
(完整版)哈⼯⼤⼯程热⼒学习题答案——杨⽟顺版第⼆章热⼒学第⼀定律思考题1. 热量和热⼒学能有什么区别?有什么联系?答:热量和热⼒学能是有明显区别的两个概念:热量指的是热⼒系通过界⾯与外界进⾏的热能交换量,是与热⼒过程有关的过程量。
热⼒系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的;⽽热⼒学能指的是热⼒系内部⼤量微观粒⼦本⾝所具有的能量的总合,是与热⼒过程⽆关⽽与热⼒系所处的热⼒状态有关的状态量。
简⾔之,热量是热能的传输量,热⼒学能是能量?的储存量。
⼆者的联系可由热⼒学第⼀定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出;热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热⼒学能的变化。
2. 如果将能量⽅程写为d d q u p v δ=+或d d q h v p δ=-那么它们的适⽤范围如何?答:⼆式均适⽤于任意⼯质组成的闭⼝系所进⾏的⽆摩擦的内部平衡过程。
因为 u h pv =-,()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭⼝系将 du 代⼊第⼀式得q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。
3. 能量⽅程δq u p v =+d d (变⼤)与焓的微分式 ()d d d h u pv =+(变⼤)很相像,为什么热量 q 不是状态参数,⽽焓 h 是状态参数?答:尽管能量⽅程 q du pdv δ=+与焓的微分式 ()d d d h u pv =+(变⼤)似乎相象,但两者的数学本质不同,前者不是全微分的形式,⽽后者是全微分的形式。
是否状态参数的数学检验就是,看该参数的循环积分是否为零。
对焓的微分式来说,其循环积分:()dh du d pv =+蜒? 因为0du =??,()0d pv =??所以0dh =??,因此焓是状态参数。
⽽对于能量⽅程来说,其循环积分:q du pdv δ=+蜒?虽然: 0du =?? 但是: 0pdv ≠?? 所以: 0q δ≠?? 因此热量q 不是状态参数。
工程热力学智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学
工程热力学智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学绪论单元测试1.热力学中常用气态工质就是理想气体。
()A:对 B:错答案:错2.焦耳首先提出了能量守恒与转换定律。
()A:对 B:错答案:错3.发电厂循环普遍采用的是蒸汽动力循环。
()A:错 B:对答案:对第一章测试1.绝热系统与外界没有()交换。
A:质量B:流量C:功量D:热量答案:热量2.下面所列参数,哪个不是状态参数()。
A:表压力B:摄氏温度C:绝对压力D:热力学温度答案:表压力;摄氏温度3.制热系数可以()。
A:小于1B:不确定C:等于1D:大于1答案:大于14.制冷系数可以是()。
A:等于1B:小于1C:大于3D:大于1答案:等于1;小于1;大于3;大于15.不可逆损失来源于()。
A:任何耗散效应B:运动摩擦C:不等温传热D:可逆膨胀答案:任何耗散效应;运动摩擦;不等温传热6.绝热闭口系统就是孤立系统。
()A:对 B:错答案:错7.平衡状态是指在没有外界作用的条件下,热力系统状态不随时间变化的状态。
()A:对 B:错答案:对8.已知任意两个状态参数,就可以确定简单可压缩系统的状态。
()A:对 B:错答案:错9.真空度是状态参数。
()答案:错10.正向循环的循环净功为正,表现为对外界做功。
()A:错 B:对答案:对第二章测试1.闭口系统的能量方程不适用于广义功存在的情况。
()A:错 B:对答案:错2.绝热节流过程是等焓过程。
()A:对 B:错答案:错3.某工质在过程中热力学能增加15kJ,对外做功15kJ,则此过程中工质与外界交换的热量为30kJ,热量传递方向表现为吸热。
()A:对 B:错答案:对4.热力循环的净热量等于净功量,所以循环的热效率为1。
()答案:错5.下列属于状态参数的有()。
A:技术功B:体积变化功C:轴功D:推动功答案:推动功6.下列属于状态参数的有()。
A:热力学能B:技术功C:热量D:流动功答案:热力学能7.热力学第一定律是可以通过数学公式进行证明的定律。
工程热力学习题附答案解析
工程热力学习题集一、填空题1.能源按使用程度和技术可分为能源和能源。
2.孤立系是与外界无任和交换的热力系。
3.单位质量的广延量参数具有参数的性质,称为比参数。
4.测得容器的真空度48V p KPa =,大气压力MPa p b 102.0=,则容器的绝对压力为。
5.只有过程且过程中无任效应的过程是可逆过程。
6.饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域,位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态:未饱和水 饱和水 湿蒸气、和。
7.在湿空气温度一定条件下,露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越、水蒸气含量越,湿空气越潮湿。
(填高、低和多、少)8.克劳修斯积分/Q T δ⎰为可逆循环。
9.熵流是由引起的。
10.多原子理想气体的定值比热容V c =。
11.能源按其有无加工、转换可分为能源和能源。
12.绝热系是与外界无交换的热力系。
13.状态公理指出,对于简单可压缩系,只要给定个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14.测得容器的表压力75g p KPa =,大气压力MPa p b 098.0=,则容器的绝对压力为。
15.如果系统完成某一热力过程后,再沿原来路径逆向进行时,能使都返回原来状态而不留下任变化,则这一过程称为可逆过程。
16.卡诺循环是由两个和两个过程所构成。
17.相对湿度越,湿空气越干燥,吸收水分的能力越。
(填大、小)18.克劳修斯积分/Q T δ⎰为不可逆循环。
19.熵产是由引起的。
20.双原子理想气体的定值比热容p c =。
21、基本热力学状态参数有:()、( )、()。
22、理想气体的热力学能是温度的()函数。
23、热力平衡的充要条件是:()。
24、不可逆绝热过程中,由于不可逆因素导致的熵增量,叫做()。
25、卡诺循环由()热力学过程组成。
26、熵增原理指出了热力过程进行的()、()、()。
31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时,该热力系为_______。
32.在国际单位制中温度的单位是_______。
工程热力学课后习题答案
工程热力学课后习题答案工程热力学课后习题答案热力学是工程学中的重要分支,它研究能量转化和传递的规律。
在学习热力学的过程中,课后习题是检验学习成果和巩固知识的重要途径。
下面将为大家提供一些工程热力学课后习题的详细解答,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 一个理想气体在等压条件下,从体积为1m³压缩到0.5m³,压力保持不变。
求气体对外界做功的大小。
解答:根据理想气体的等压过程,气体对外界做功的大小等于压力乘以体积的变化量。
即W = PΔV = P(V2 - V1) = P(0.5m³ - 1m³) = -0.5Pm³。
2. 一个系统的内能增加了1000J,同时对外界做了500J的功。
求系统所吸收的热量。
解答:根据能量守恒定律,系统吸收的热量等于内能增加量与对外界所做功的和。
即Q = ΔU + W = 1000J + 500J = 1500J。
3. 一个容器内有1kg的水,初始温度为20℃。
将容器放在恒温室内,经过一段时间后,水的温度升至30℃。
求水所吸收的热量。
解答:根据热容公式Q = mcΔT,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示物体的比热容,ΔT 表示温度的变化量。
将题目中的数据代入公式,即 Q= 1kg × 4186J/kg℃ × (30℃ - 20℃) = 41860J。
4. 一个活塞与一个理想气体接触,气体的初始体积为1m³,初始压力为2MPa。
经过一定过程后,气体的体积减小到0.5m³,压力增加到4MPa。
求气体对外界做的功。
解答:根据理想气体的等压过程,气体对外界做的功等于压力乘以体积的变化量。
即W = PΔV = P(V2 - V1) = 4MPa × (0.5m³ - 1m³) = -2MJ。
5. 一个系统的内能增加了2000J,同时对外界做了1000J的功。
工程热力学课后题答案
工程热力学习题解答工程热力学习题解答第1章 基本概念基本概念1-1体积为2L 的气瓶内盛有氧气2.858g,求氧气的比体积、密度和重度。
解:氧气的比体积为3310858.2102−−××==m V v =0.6998 m 3/kg密度为vm V 110210858.233=××==−−ρ=1.429 kg/m 3重度80665.9429.1×==g ργ=14.01 N/m 31-2某容器被一刚性器壁分为两部分,在容器的不同部分安装了测压计,如图所示。
压力表A 的读数为0.125MPa,压力表B 的读数为0.190 MPa,如果大气压力为0.098 MPa,试确定容器两部分气体的绝对压力可各为多少?表C 是压力表还是真空表?表C的读数应是多少?解:设表A、B、C 读出的绝对压力分别为A p 、B p 和C p 。
则根据题意,有容器左侧的绝对压力为=+=+==125.0098.0gA b A p p p p 左0.223 MPa 又∵容器左侧的绝对压力为gB C B p p p p +==左 ∴033.0190.0223.0gB C =−=−=p p p 左 MPa<b p∴表C 是真空表,其读数为033.0098.0C b vC −=−=p p p =0.065 MPa 则容器右侧的绝对压力为=−=−=065.0098.0vC b p p p 右0.033 MPa1-3上题中,若表A 为真空表,其读数为24.0kPa,表B 的读数为0.036 MPa,试确定表C 的读数。
解:则根据题意,有容器左侧的绝对压力为=−=−==024.0098.0vA b A p p p p 左0.074 MPa 若表B 为压力表,则容器左侧的绝对压力为gB C B p p p p +==左 ∴038.0036.0074.0gB C =−=−=p p p 左 MPa<b p∴表C 是真空表,其读数为038.0098.0C b vC −=−=p p p =0.060 MPa 则容器右侧的绝对压力为=−=−=060.0098.0vC b p p p 右0.038 MPa 若表B 为真空表,则容器左侧的绝对压力为vB C B p p p p −==左习题1-2图∴110.0036.0074.0vB C =+=+=p p p 左 MPa>b p∴表C 是压力表,其读数为098.0110.0b C gC −=−=p p p =0.012 MPa1-4由于水银蒸气对人体组织有害,所以在水银柱面上常注入一段水,以防止水银蒸气发生。
工程热力学期末试卷及答案
哈工大 年 秋 季学期工程热力学考试题题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数一.是非题 (10分)1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。
( ) 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少( )3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。
( ) 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ( ) 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。
( ) 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的。
( ) 7.对于过热水蒸气,干度1>x ( ) 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。
( )9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 ( ) 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。
( ) 二.选择题 (10分)1.如果热机从热源吸热100kJ ,对外作功100kJ ,则( )。
(A ) 违反热力学第一定律; (B ) 违反热力学第二定律; (C ) 不违反第一、第二定律;(D ) A 和B 。
2.压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为( )。
(A ) 流速减小,流量不变 (B )流速不变,流量增加 (C ) 流速不变,流量不变 (D ) 流速减小,流量增大 3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于( )。
(A ) 系统的初、终态; (B ) 系统所经历的过程; (C ) (A )和(B ); ( D ) 系统的熵变。
第 页 (共 页)班号 姓名试题:班号:姓名:4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是()。
(A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽(C)部分或全部水变成水蒸汽(D)不能确定5.()过程是可逆过程。
《工程热力学》试卷及标准答案评分标准
《工程热力学》试卷及标准答案第一部分 选择题(共15分)一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15分)1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为。
【 】 A.流速减小,流量不变 B.流速不变,流量增加 C.流速不变,流量不变 D.流速减小,流量增大2、某制冷机在热源T 1= 300K ,及冷源T 2= 250K 之间工作,其制冷量为1000 KJ ,消耗功为250 KJ ,此制冷机是 【 】A.可逆的B.不可逆的C.不可能的D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV +C. 2/2f U mc mgz ++D. 2/2f U pV mc mgz +++4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ∆=-只适用于 【 】A.一切工质的可逆过程B.一切工质的不可逆过程C.理想气体的可逆过程D.理想气体的一切过程5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程。
【 】A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数,【 】。
【 】A.与混合气体的成份有关B.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则 【 】A.Q >0,△U >0,W >0B.Q=0,△U >0,W >0C.Q >0,△U >0,W=0D.Q=0,△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系 【 】A.t >t w >t dB.t >t d >t w .C.t = t d = t wD.t = t w >t d9、绝热节流过程是【 】过程。
【 】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率,提高热能利用率B.提高循环热效率,降低热能利用率C.降低循环热效率,提高热能利用率D.降低循环热效率,降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容积,则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。
哈工大工程热力学习题
工程热力学试题一.是非题(10分)1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。
()2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少( )3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。
()4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为( )5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。
( )6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的。
( )7.对于过热水蒸气,干度 ( )8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。
( )9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 ()10.已知露点温度、含湿量即能确定湿空气的状态。
( )二.选择题(10分)1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则( )。
(A) 违反热力学第一定律; (B) 违反热力学第二定律;(C) 不违反第一、第二定律;(D) A和B。
2.压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为()。
(A)流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加(C)流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于()。
(A)系统的初、终态;(B)系统所经历的过程;(C)(A)和(B);( D)系统的熵变。
4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是( )。
(A)全部水变成水蒸汽 (B)部分水变成水蒸汽(C)部分或全部水变成水蒸汽 (D)不能确定5.( )过程是可逆过程。
(A).可以从终态回复到初态的 (B).没有摩擦的(C).没有摩擦的准静态过程 (D).没有温差的三.填空题 (10分)1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________2.蒸汽的干度定义为_________。
工程热力学习题集答案
工程热力学习题集答案一、填空题1.常规新2.能量物质3.强度量4.54KPa5.准平衡耗散6.干饱和蒸汽过热蒸汽7.高多8.等于零9.与外界热交换10.72g R11.一次二次12.热量13.两14.173KPa 15.系统和外界16.定温绝热可逆17.小大18.小于零19.不可逆因素20.72g R21、(压力)、(温度)、(体积)。
22、(单值)。
23、(系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零)。
24、(熵产)。
25、(两个可逆定温和两个可逆绝热)26、(方向)、(限度)、(条件)。
31.孤立系;32.开尔文(K);33.-w s=h2-h1或-w t=h2-h134.小于35.221tttC C>36.∑=ωωn1 ii ii iM/M /37.热量38.65.29%39.环境 40.增压比41.孤立42热力学能、宏观动能、重力位能 43.650 44.c v (T 2-T 1) 45.c n ln12T T46.22.1247.当地音速 48.环境温度49.多级压缩、中间冷却 50.0与1 51.(物质)52.(绝对压力)。
53.(q=(h 2-h 1)+(C 22-C 12)/2+g(Z 2-Z 1)+w S )。
54.(温度)55. (0.657)kJ/kgK 。
56. (定熵线)57.(逆向循环)。
58.(两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程) 59.(预热阶段、汽化阶段、过热阶段)。
60.(增大)二、单项选择题1.C2.D3.D4.A5.C6.B7.A8.A9.C 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.D16.B 17.A 18.B 19.B 20.C 21.C 22.C 23.A三、判断题1.√ 2.√ 3.⨯ 4.√ 5.⨯ 6.⨯ 7.⨯ 8.⨯ 9.⨯ 10.⨯11.⨯ 12.⨯ 13.⨯ 14.√ 15.⨯ 16.⨯ 17.⨯ 18.√ 19.√ 20.√21.(×) 22.(√) 23.(×) 24.(×) 25.(√) 26.(×) 27.(√) 28.(√) 29.(×) 30.(√)四、简答题1.它们共同处都是在无限小势差作用下,非常缓慢地进行,由无限接近平衡状态的状态组成的过程。
工程热力学课后作业答案
p734-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ ,其容积增大为1102v v =,压力减少为8/12p p =,设比热为定值,求过程中内能旳变化、膨胀功、轴功以及焓和熵旳变化。
解:热力系是1kg 空气过程特性:多变过程)10/1ln()8/1ln()2/1ln()1/2ln(==v v p p n =0.9由于T c q n ∆=内能变化为R c v 25==717.5)/(K kg J •v p c R c 5727===1004.5)/(K kg J •=n c ==--v v c n kn c 51=3587.5)/(K kg J •n v v c qc T c u /=∆=∆=8×103J膨胀功:u q w ∆-==32 ×103J轴功:==nw w s 28.8 ×103J焓变:u k T c h p ∆=∆=∆=1.4×8=11.2 ×103J熵变:12ln 12lnp p c v v c s v p +=∆=0.82×103)/(K kg J •4-2 有1kg 空气、初始状态为MPa p 5.01=,1501=t ℃,进行下列过程:(1)可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=;(2)不可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=,K T 3002=;(3)可逆等温膨胀到MPa p 1.02=;(4)可逆多变膨胀到MPa p 1.02=,多变指数2=n ;试求上述各过程中旳膨胀功及熵旳变化,并将各过程旳相对位置画在同一张v p -图和s T -图上解:热力系1kg 空气(1) 膨胀功:])12(1[111k k p p k RT w ---==111.9×103J熵变为0(2))21(T T c u w v -=∆-==88.3×103J12ln 12ln p p R T T c s p -=∆=116.8)/(K kg J •(3)21ln1p p RT w ==195.4×103)/(K kg J • 21ln p p R s =∆=0.462×103)/(K kg J • (4)])12(1[111n n p p n RT w ---==67.1×103J n n p p T T 1)12(12-==189.2K 12ln 12ln p p R T T c s p -=∆=-346.4)/(K kg J •4-3 具有1kmol 空气旳闭口系统,其初始容积为1m 3,终态容积为10 m 3,当时态和终态温度均100℃时,试计算该闭口系统对外所作旳功及熵旳变化。
工程热力学复习题答案整理-判断题和简答题
校内本科班工程热力学复习题答案整理(判断题和简答题部分)一、判断正误,并解释原因(5 题,4 分每题)1、热力系统处于平衡状态时,和外界无任何作用发生,此时系统的状态是稳定均匀的。
答:错误。
因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的。
详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的,且其相互间的碰撞是弹性的。
答:错误。
理想气体是些弹性的、不具体积的质点,存在质量。
3、从微观上讲,只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略,则这种气体就可以视为理想气体。
高空大气层内气体十分稀薄,满足上述要求,故可以视为理想气体,可用经典热力学知识处理有关问题。
答:正确。
详见P61-P62pv=常数”来描述其过程特点。
4、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“n答:错误。
只有当npv中的n为常数时才可以用来描述。
正确。
当考察的过程时微元过程时。
5、如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程,则可逆过程的熵变小于不可逆过程的熵变。
答:错误。
因为熵是状态函数,对于同一初始状态和同一终态的两个过程,其熵变相同。
6、根据热力学第二定律,自然界不可能有熵产为负的过程发生,所有自发过程都会导致能量品质的降低。
答:正确。
所有自发过程都是不可逆过程,而不可逆过程会导致作功能力损失,使能量的品质降低。
7、水在定压汽化过程中温度保持不变,则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功。
答:错误。
此过程吸收的热量等于蒸汽分子内位能增加和对外所做的膨胀功。
详见P80 8、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数。
答:正确。
详见P829、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
答:错误。
处在三相状态下的水由于存在着汽化潜热,则升高相同的温度所需热量更多,即比热容要大于临界状态下的相应值。
正确。
对于处在液相的水,其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
10、对于任一现成喷管,无论其形式如何,只要气体在喷管内部等熵流动,其流量 都将随着背压的降低而增大,直至无穷大。
工程热力学习题解答
第一章 热力学基本概念1.1 华氏温标规定,在1atm 下纯水的冰点时32°F 。
汽点是212°F (°F 是华氏温标单位的符号)。
若用摄氏温度计与华氏温度计量同一物体,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,你认为对吗?为什么?解:华氏温度与摄氏温度的换算关系1000}t {3221232}t {C F --=--︒︒32}t {5932}t {100180}t {C C F +=+=︒︒︒ 所以,此观点是错误的。
从上式可知当摄氏温度为-40℃的时候,两种温度计的读数相同。
1.2 在环境压力为1atm 下采用压力表对直径为1m 的球形刚性容器内的气体压力进行测量,其读数为500mmHg ,求容器内绝对压力(以Pa 表示)和容器外表面的(以N 表示)。
解: 1atm=101325Pa ,500mmHg=500×133.3224Pa=66661.2Pa 容器内绝对压力 P=Pe+Pb=101325Pa+66661.2Pa=167986.2Pa 222057.1211416.344A m m d =⨯⨯==π 容器外表面的压力 N 6001027.110132557.12Pb A P A F ⨯=⨯==∆=1.3 容器中的表压力Pe=600mmHg ,气压计上的水银柱高为760mm ,求容器中绝对压力(以Pa 表示)。
如果容器中绝对压力不变,而气压计上水银柱高度为755mm ,求此时压力表上的读数(以Pa 表示)是多少?解: 容器中绝对压力 P=Pe+Pb=600mmHg ×133.3224Pa+760mmHg ×133.3224Pa=1.81×105Pa压力表上的读数 Pe=P-Pb=1.81×105Pa-755 mmHg ×133.3224Pa=8.03×104Pa1.4 用斜管压力计测量锅炉尾部烟道中的真空度(习题1.4图)管子的倾斜角α=30°,压力计中使用密度ρ=1.0×103kg/m 3的水,斜管中液柱长l =150mm 。
工程热力学课后题答案
答案(1). ;(2). ;
(2). ;(4). 。
7.容积为 的绝热封闭的气缸中装有完全不可压缩的流体,如图2-31所示。试问:
(1).活塞是否对流体做功?
(2).通过对活塞加压,把流体压力从 提高到 ,热力学能变化多少?焓变化多少?
答案(1). ;(2). 。
(1)按定值比热容计算;
(2)按平均比热容直线关系式计算。
解
(1)按定值比热
(2)按平均比热容的直线关系式
12.利用内燃机排气加热水的余热加热器中,进入加热器的排气(按空气处理)温度为 ,出口温度为 。不计流经加热器的排气压力变化,试求排气经过加热器的比热力学能变化,比焓变化和比熵的变化。
(1)按定值比热容计算;
(2).单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少?
(3).汽轮机的功率为多少?
答案(1)口动能差后 的相对偏差
10.进入冷凝器的泛汽的蒸汽为 ,比焓 ,出口为同压下的水,比焓为 ,若蒸汽流量为 ,进入冷凝器的冷却水温为 ℃,冷却水出口温度为 ℃,试求冷却水流量为多少?水的比热容为 。
1
25
-12
(-46)
-9
(37)
2
-8
(8)
(74)
58
-16
3
(38)
17
-13
(8)
21
4
18
-11
(-22)
7
(29)
6.如图所示,某封闭系统沿 途径由状态 变化到 ,吸入热量 ,对外做功 ,试问:
(1).系统从 经 至 ,若对外做功 ,则吸收热量是多少?
(2).系统由 经曲线所示过程返回 ,若外界对系统左贡 ,吸收热量为多少?
工程热力学习题集(含答案)
氮气
例 2.1 图 【解】
3
以气缸中氮气为研究对象,其状态方程为
pv = Rg T
对于绝热膨胀过程,其状态参数满足以下方程:
pv γ 0 = c
综合以上两式可得
T2 ⎛ p 2 ⎞ =⎜ ⎟ ⎟ T1 ⎜ ⎝ p1 ⎠
于是
γ 0 −1 γ0
⎛ p2 ⎞ T2 = T1 ⎜ ⎜p ⎟ ⎟ ⎝ 1⎠
2
o o
【解】 (1) 若任意温度在牛顿温标下的读数为 TN,而热力学温标上的读数为 T,则:
T / o N − 100 200 − 100 = N 373.15 − 273.15 T/K − 273.15
即
T/K =
故
373.15 − 273.15 (TN / o N − 100) + 273.15 200 − 100
即
2 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ c12 c2 ⎜ ⎟ ⎜ q-wsh + ⎜ h1 + z 2 ⎟ ⎟=0 2 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
上式可变为
1 2 ⎡ ⎤ q = Δh + ⎢ wsh + c 2 − c12 + g (z 2 − z1 )⎥ 2 ⎣ ⎦
忽略闭口系入口和出口处的热交换,则由式(a)和式(d)进行比较可得
(
2
) 中的常数 A、B 的数值。
10 = R0 ⎧ ⎪ 4 ⎨ 14.247 = R0 (1 + 100A + 10 B) ⎪27.887 = R (1 + 446A + 1.989 × 105 B) 0 ⎩
联立求解,可得:
R0 = 10Ω A = 4.32 ×10−3 1/ ℃ B = −6.83 ×10−7 1/ ℃
工程热力学,课后习题答案
工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J •(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m/3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pTR 0=64.27kmol m/32-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B =101.325 kPa 。
解:热力系:储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22 (2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学习题答案(全)
课后思考题及习题答案思考题1-2: 否,闭口是说没有物质交换绝热是说没有热量交换没有排除做功的可能,所以不是孤立系统。
思考题1-7:否,稳定但不平衡,平衡的概念是内外同时建立热和力的平衡,显然铁棒上各点的温度并不相同,即存在热的不平衡习题1-3:212111111262111ln ln 0.50.5100.172ln138.374kJ 0.1v vv pp v p v v p p v w pdv dv v ==⨯⨯⨯====⎰⎰ 习题1-4:sin B P gl ρα=+6310sin 0.1100.89.80720010sin30?=99215.44 Pa P B gl ρα-=-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯3习题1-5:21w pdv =⎰1) p=定值:210.0560.020.71021kJ v v p w dv dv ⨯===⎰⎰;2) pV=定值:216211121110.05ln 0.7100.02ln 12.8kJ 0.02v vvp v v p v w pdv dv v =⨯⨯⨯====⎰⎰ 习题1-7:需由热泵向室内提供的热量为:31700001024010019264.43600Q ⨯=-⨯-= w120Q w ε=10219264.4==3.8535Q w ε=kw 习题1-9:1) 512010==3.9773600Q w ε=⨯2) 5210=107360074800Q Q w =--⨯= kJ/h 3) 127.783600Q w == kw思考题2-5:甲与乙的看法都是错误的。
首先依题意可知,如果瓶内氧气压力要减少一半,相应的质量也会减少一半。
对于甲的看法:虽然每次抽出的氧气体积不变,但是由于每抽气一次均会导致气瓶中的压力会有所有下降,每次抽出来的氧气质量也是不同的,甲的错误就在于认为每次抽出的来氧气质量会相同。
而对于乙的看法:乙则认为气瓶内氧气体积增大一倍,压力就会减半,但是在抽气过程中,瓶内氧气的质量是在改变的,因此其结论也是错误的。
(完整版)工程热力学试题附答案
一、 判断命题是否正确,错误的加以改正1、 孤立系统的热力状态不能发生变化。
2、 答:×,只要孤立系统发生热力过程,其热力状态就会发生变化。
2、 工质从同一初态出发,经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态,则两种过程中可逆不可逆g g S S ∆>∆、可逆不可逆f f S S ∆>∆、可逆不可逆S S ∆=∆。
答:×,可逆不可逆f f S S ∆<∆3、 热力过程中,系统向外界放热,其温度必然降低。
4、 答:×,热力过程中,系统向外界放热,其温度不一定降低。
5、 一切不可逆循环的热效率1q w net t <η。
答:×,一切循环的热效率1q w net t =η。
6、 系统吸热,其熵一定增加,系统放热,其熵一定减小。
7、 答:×,系统吸热,其熵一定增加,系统放热,其熵不一定减小。
6、工质经过不可逆循环后,有0<⎰r T Q δ,根据r T Q dS δ=,则有⎰<0dS 。
答:×,工质经过不可逆循环后,有0<⎰r T Q δ,但 ⎰=0dS 。
二、选择题 1、 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,一部分为高压气体,一部分保持真空,抽去隔板前后 DA 、0=∆S ,0=∆U ;B 、0=∆S ,0=∆H ;C 、0<∆S ,0>∆U ;D 、0>∆S ,0=∆U 。
2、 t p w T c q +∆= 适用于 CA 、任意气体、闭口系统、可逆过程;B 、实际气体、开口系统、可逆过程;C 、理想气体、开口系统、稳流过程;D 、任意气体、开口系统、可逆过程。
3、 经过不等温传热后, BA 、热量的可用能和废热均减少;B 、热量的可用能减少,废热增加;C 、热量的可用能不变,废热增加;D 、热量的可用能不变,废热减少。
4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后,则孤立系统的总能、总熵、总 用的变化为 CA 、0<∆E ,0>∆S ,0>∆X E ;B 、0>∆E ,0>∆S ,0<∆X EC 、0=∆E ,0>∆S ,0<∆X E ;D 、0=∆E ,0>∆S ,0=∆X E5、在紧闭门窗的房间内,启动一台打开的冰箱,经过一段时间的运行,则室温将BA 、降低;B 、升高;C 、不变;D 、不定。
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第二章 热力学第一定律思 考 题1. 热量和热力学能有什么区别?有什么联系?答:热量和热力学能是有明显区别的两个概念:热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量,是与热力过程有关的过程量。
热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的;而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合,是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。
简言之,热量是热能的传输量,热力学能是能量?的储存量。
二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出;热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。
2. 如果将能量方程写为或 d d q h v p δ=-那么它们的适用范围如何?答:二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。
因为 u h pv =-,()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。
3. 能量方程 δq u p v =+d d (变大) 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+(变大) 很相像,为什么热量 q 不是状态参数,而焓 h 是状态参数?答:尽管能量方程 q du pdv δ=+与焓的微分式 ()d d d h u pv =+(变大)似乎相象,但两者的数学本质不同,前者不是全微分的形式,而后者是全微分的形式。
是否状态参数的数学检验就是,看该参数的循环积分是否为零。
对焓的微分式来说,其循环积分:()dh du d pv =+⎰⎰⎰ 因为0du =⎰,()0d pv =⎰所以0dh =⎰,因此焓是状态参数。
而对于能量方程来说,其循环积分:虽然: 0du =⎰但是: 0pdv ≠⎰所以: 0q δ≠⎰ 因此热量q 不是状态参数。
4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分(图2-13),A 部分装有1 kg 气体,B 部分为高度真空。
将隔板抽去后,气体热力学能是否会发生变化?能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程?答:这是一个有摩擦的自由膨胀过程,相应的第一定律表达式为q du dw δ=+。
又因为容器为绝热、刚性,所以0qδ=,0w δ=,因而0du =,即21u u =,所以气体的热力学能在在膨胀前后没有变化。
如果用 q du pdv δ=+ 来分析这一过程,因为0q δ=,必有du pdv =-,又因为是膨胀过程0dv >,所以0du <,即21u u <这与前面的分析得出的21u u =矛盾,得出这一错误结论的原因是自由膨胀是自由膨胀是一个非平衡过程,不能采用q du pdv δ=+这个式子来进行分析,否则将要得到错误的结论。
5. 说明下列论断是否正确:(1) 气体吸热后一定膨胀,热力学能一定增加; (2) 气体膨胀时一定对外作功; (3) 气体压缩时一定消耗外功。
答:(1)不正确:由q du pdv δ=+可知,当气体吸热全部变成对外作出的膨胀功时,热力学能就不增加,即当qpdv δ=时,0du =;又当气体吸热全部用来增加其热力学能时,即当q du δ=时,气体也不膨胀,因为此时,0pdv =,而0P >,所以0dv =。
(2)不正确:上题4就是气体膨胀而不对外做功的实例。
(3)正确:无摩擦时 w pdv δ=,0P >,压缩时0dv <,故0w δ<消耗外功;有摩擦时,w pdv δ<,0P >,压缩时0dv <,故0w δ=消耗更多的外功。
所以无论有无摩擦,也不论是否吸热或放热,气体压缩时一定消耗外功的。
习 题2-1 冬季,工厂某车间要使室内维持一适宜温度。
在这一温度下,透过墙壁和玻璃窗等处,室内向室外每小时传出 0.7⨯106 kcal 的热量。
车间各工作机器消耗的动力为 500PS (认为机器工作时将全部动力转变为热能)。
另外,室内经常点着 50盏 100 W 的电灯。
要使这个车间的温度维持不变,问每小时需供给多少kJ 的热量(单位换算关系可查阅附表10和附表11)? [解] : 为了维持车间里温度不变,必须满足能量平衡即 所以有 Q Q Q Q ••••=++∑散动电灯加入因而*此题目的练习能量平衡概念及有关能量单位的换算。
2-2 某机器运转时,由于润滑不良产生摩擦热,使质量为 150 kg 的钢制机体在 30 min 内温度升高 50 ℃。
试计算摩擦引起的功率损失(已知每千克钢每升高 1 ℃需热量 0.461 kJ)。
[解] : 摩擦引起的功率损失就等于摩擦热,故有 *此题目的练习能量平衡2-3 气体在某一过程中吸入热量 12 kJ ,同时热力学能增加 20 kJ 。
问此过程是膨胀过程还是压缩过程?对外所作的功是多少(不考虑摩擦)?PS 为公制马力的符号,1 PS = 75 kgf m/s 。
图 2-13 B A[解] : 由闭口系能量方程: Q U W =∆+ 又不考虑摩擦,故有 21Q U Pdv =∆+⎰所以 2112208Pdv Q U kW =-∆=-=-⎰ 因为 0P > 所以 0dV <因此,这一过程是压缩过程,外界需消耗功8 kW 。
2-4 有一闭口系,从状态1经过a 变化到状态2(图2-14);又从状态2经过b 回到状态1;再从状态1经过c 变化到状态2。
在这三个过程中,热量和功的某些值已知(如下表中所列数值),某些值未知(表中空白)。
试确定这些未知值。
对三个过程而言是相同的,所不同的只是符号有正、负之差,进而则逐过程所缺值可求。
根据闭口系能量方程的积分形式:2—b —1: 7(4)3U Q W kJ ∆=-=---=- 1—a —2: 1037W Q U kJ =-∆=-= 1—c —2: 3811Q U W kJ =∆+=+= 将所得各值填入上表空中即可※ 此题可以看出几点: 图 2-141、不同热力过程,闭口系的热量 Q 和功 W 是不同的,说明热量与功是与过程有关的物理量。
2、 热力学能是不随过程变化的,只与热力状态有关。
以下内容请下载后欣赏换成小四字体后图与题目即可对应好2-5 绝热封闭的气缸中贮有不可压缩的液体 0.002 m 3,通过活塞使液体的压力从 0.2 MPa 提高到 4 MPa (图2-15)。
试求: (1) 外界对流体所作的功; (2) 液体热力学能的变化; (3) 液体焓的变化。
[解] :(1)由于液体是不可压缩的,所以外界对流体所作的功为零: W = 0(2)由闭口系能量方程:Q =ΔU + W 因为绝热, Q = 0 又不作功 W = 0所以 ΔU = 0 即液体的热力学内能没有变化。
(3)虽然液体热力学能未变,但是由于其压力提高了,而容积不变,所以焓增加了 (2-6 同上题,如果认为液体是从压力为 0.2 MPa 的低压管道进入气缸,经提高压力后排向 4 MPa [答案]:Wt = -7.6 kJ 外界消耗功 ΔU = 0 ΔH = 7.6 kJ2-7 已知汽轮机中蒸汽的流量q m =40 t/h ;汽轮机进口蒸汽焓 h 1= 3 442 kJ/kg ;出口蒸汽焓h 2=2 448 kJ/kg 如果考虑到汽轮机每小时散失热量 0.5⨯106 kJ ,进口流速为 70 m/s ,出口流速为 120 m/s ,进口比出口高 1.6 m ,那么汽轮机的功率又是多少? [解] :1)不考虑汽轮机散热以及进出口气流的动能差和位能差时,如右下图 因为0q =, 2/20C ∆=, 0zg ∆=根据开口系稳定流动的能量方程,(2-11)式,汽轮机对外作的功等于蒸汽经过汽轮机后的焓降:汽轮机功率39944010/360011044.44sh P W m kW •=•=⨯⨯=2)考虑汽轮机散热以及进出口气流的动能和位能差时,111c z每kg 蒸汽的散热量 5351012.5/4010Q q kJ kg m••⨯===⨯散根据(2-11)式有: 22sh C q h zg W ∆-=∆++∆+蒸汽作功 221221121()()2sh W h h q C C z z g =------功率3976.764010/360010852.95sh P W m kW •=•=⨯⨯=各种损失及所占比例: 汽轮机散热损失:12.5/kJ kg 占 12.5/994 1.26%=蒸汽的进出动能差:2231(12070) 4.75/210kJ kg -=⨯ 占 4.75/9940.48%= 蒸汽的进出位能差: 31.69.81/100.0156/kJ kg ⨯= 占 0.0156/9940.002%= 三项合计 17.2656/kJ kg 占1.74%不超过百分之二,一般计算不考虑这三个因素也是足够精确的。
※ 此题的目的练习使用开口系稳定流动的能量方程及其在汽轮机功率计算中的应用和汽轮机有关损失的大致的数量级。
2-8 一汽车以 45 km/h 的速度行驶,每小时耗油 34.1⨯10-3 m 3。
已知汽油的密度为 0.75 g/cm 3,汽油的发热量为 44 000 kJ/kg ,通过车轮输出的功率为 87 PS 。
试求每小时通过排气及水箱散出的总热量。
[解]: 根据能量平衡,汽车所消耗的汽油所发出的热量等于其车轮轴输出的功率和通过排汽和水箱散出的热量之和,即有: ※此题目练习能量平衡及能量单位的换算。
2-9 有一热机循环,在吸热过程中工质从外界获得热量 1 800 J ,在放热过程中向外界放出热量 1 080 J ,在压缩过程中外界消耗功 700 J 。
试求膨胀过程中工质对外界所作的功。
[解] : 根据能量平衡in E E =∑∑out故有 Q 吸+W t ,压缩=Q 放+W t ,膨胀所以 W t ,膨胀=Q 吸+W t ,压缩―Q 放 =1800+700-1080=1420Jq 0。
过程 1-2 Wt = -18kJ/kg 过程 2-3 q = 3218 kJ/kg ΔH = 3218 kJ/kg 过程 3-4 Wt = 1142kJ/kg 过程 4-1 q = - 2049 kJ/kg第三章 热力学第二定律例 题例3-1 先用电热器使 20 kg 、温度t 0=20 ℃的凉水加热到t 1=80 ℃,然后再与40 kg 、温度为 20 ℃的凉水混合。
求混合后的水温以及电加热和混合这两个过程各自造成的熵产。
水的比定压热容为 4.187 kJ/(kg·K );水的膨胀性可忽略。
[编题意图] 实际过程中熵产的计算是本章的重点和难点之一,本题的目的在于检测和练习电热器加热造成的熵产和不等温水混合过程中的熵产的分析计算。