工程热力学第五版习题答案
工程热力学(第五版)
工程热力学〔第五版〕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.N2的M＝28，求〔1〕〔2〕标准状态下N2的比容和密度；〔3〕p?0.1MPa，N2的气体常数；t?500℃时的摩尔容积Mv。
解：〔1〕N2的气体常数R?R08314?＝296.9J/(kg?K) M28〔2〕标准状态下N2的比容和密度v?RT296.9?2733?＝0.8m/kg p1*******＝1.25kg/m v??〔3〕p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积MvMv ＝2-3．把CO2压送到容积3m的储气罐里，起始表压力3pg1?30kPa，终了表压力pg2?0.3Mpa，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m1?p1v1 RT11压送后储气罐中CO2的质量m2?p2v2 RT2根据题意容积体积不变；R＝188.9p1?pg1?B p2?pg2?BT1?t1?273 T2?t2?273压入的CO2的质量〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕m?m1?m2?m=12.02kgvp2p1(?) RT2T1〔5〕将〔1〕、(2)、(3)、(4)代入〔5〕式得2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m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 m，问鼓风机送风量的质量改变多少？解：同上题33m?m1?m2?32-6 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 m，充入容积8.5 m的储气罐内。
设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa？设充气过程中气罐内温度不变。
解：热力系：储气罐。
使用理想气体状态方程。
工程热力学(第五版)课后习题问题详解
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岀版社第二章 气体的热力性质2-2.已知N2的M= 28,求（1） N 2的气体常数；（2）标准状态下N 2的比容和密度；（3） P^OVMPa , t = 500 °c时的摩尔容积Mv 。
解：（1）N 2的气体常数R 0 8314R —M 28= 296.9J/（kg* K ）（2）标准状态下 N 2的比容和密度296.9 2733101325= 0.8 m /kg（3） P ^O/MPa , t =500 c 时的摩尔容积 MvR °T3Mv = p = 64.27 m /kmol2-3 .把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力Pg1一 30 kPa,终了表压力Pg ^ 0.3 Mpa 温度由t1 =45C 增加到t2 = 70 C 。
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的质量压送后储气罐中CO2的质量根据题意 容积体积不变；R = 188.9RT v 二V = 1.25kg / m 3m1p1v1 RT1 m2 二p2v2 RT2P1 二 P g1 B (1)P2 二 P g2 B(2)T1 "1 273 (3)T2 =t2 273(4)压入的CO2的质量m = m1 - m2 =V (p2 _ p1)R T2 T1(5)将（1）、（2）、（3） 、⑷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27C ，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v p2 pl 300 99.3101.325m=m1-m2 （） （） 1000 R T2 T1 28 7 3 0 0 2 73= 41.97kg2-6空气压缩机每分钟自外界吸入温度为 15C 、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,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＝pT R 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（第五版-）课后习题答案
⼯程热⼒学（第五版-）课后习题答案⼯程热⼒学（第五版）课后习题答案2-2.已知N2的M = 28,求（1）N2的⽓体常数；（2）标准状态下N2的⽐容和密度；（3）t500 c时的摩尔容积Mv。
解：（1）N2的⽓体常数R 8314= 296.9 J/(kg ?K)M 28（2）标准状态下N 2的⽐容和密度RT 296.9 273 3,,v = 0.8 m / kgp 101325I 3=1.25 kg / mv(3) p 0.1MPa , t 500 c时的摩尔容积MvR TM v= — = 64.27 m3 /kmolP2-3 .把CO2压送到容积3m3的储⽓罐⾥，起始表压⼒p g130 kPa，终了表压⼒p g2由t1 = 45C增加到t2 = 70C。
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‘ p1v1 m1RT1压送后储⽓罐中CO2的质量c p2v2 m2RT2根据题意容积体积不变；R = 188.9p1P g1B(1)p2P g2B(2)T1廿273(3 )T2t2273(4)压⼊的CO2的质量m m1 m2證劭（5）p 0.1MPa , 0.3 Mpa，温度将（1）、（2）、（3）、⑷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 m 3的空⽓，如外界的温度增⾼到27 C ，⼤⽓压降低到99.3kPa,⽽⿎风机每⼩时的送风量仍为 300 m 3，问⿎风机送风量的质量改变多少？解：同上题d c V/P2pl300/99.3 101.325 “⼼m ml m2 （）（） 1000=41.97kgR T2 T1 287 300 2732-6空⽓压缩机每分钟⾃外界吸⼊温度为设开始时罐内的温度和压⼒与外界相同，设充⽓过程中⽓罐内温度不变。
解：热⼒系：储⽓罐。
使⽤理想⽓体状态⽅程。
工程热力学,课后习题答案---精品模板
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 /3 v 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。
工程热力学(第五版)课后习题答案(廉乐明 李力能 吴家正 谭羽飞主编)word版本
工程热力学作业题p32-332-2.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/3v1=ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO 2压送到容积3m 3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CO 2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CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1）B p p g +=22（2） 27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO 2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 m 3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 m 3，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 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐内。
工程热力学(第五版)课后习题答案(廉乐明 李力能 吴家正 谭羽飞主编)word版本
工程热力学作业题p32-332-2.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/3v1=ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO 2压送到容积3m 3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CO 2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CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1）B p p g +=22（2） 27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO 2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 m 3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 m 3，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 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐内。
《工程热力学》第五版 (廉乐明 谭羽非 著)课后习题答案
C
D
A
Ⅰ
Ⅱ
分析：由题意知容器上装有假设右侧容器是处于正压工作状态，容器中工质的压力高于大气压力。 表 C 的读数是容器Ⅰ相对于大气压的差值，表 A 的读数是容器Ⅱ相对于大气压的差值，而表 D 的 读数则是容器Ⅰ相对于容器Ⅱ的差值。 解：根据压力测量的概念有：
经推到，得：
pΙ = pgC + pb , pΙΙ = pgA + pb , pgD = pΙ − pΙΙ
v=28×2.3=64.28m3/mol。另也有一法： VM
=
Mv
而
pVM
=
R0 T
⇒ VM
=
R0T p
= ...
2-3 把CO2压送到容积 3m3的贮气罐里，起始表压力pg1=30kPa，终了表压力pg2=0.3Mpa。温度由 t1=45℃增至t2=70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压力B=101.325kPa。 解：
试求：（1）天然气在标准状态下的密度；（2）各组成气体在标准状态下的分压力。 解：
6
n
∑ (1) M = riMi = 16.484 i =1
ρ = M = 0.736kg / m3 22.4
各组成气体在标准状态下的分压力如下：
pCH4 = rCH4 ⋅ P = 98.285kPa Pc2H6 = rc2H6 ⋅ P = 0.608kPa PC3H8 = rC3H8 ⋅ P = 0.182kPa PC4H10 = rC4H10 ⋅ P = 0.182kPa PCO2 = rCO2 ⋅ P = 0.203kPa PN2 = rN2 ⋅ P = 1.854kPa
Q
= V0cv' ∆t
=
V0
Mcv 22.4
工程热力学(第五版)课后习题答案(全)
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 ＝pT R 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。
工程热力学课后作业答案第五版(全)
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 /3v1=ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO 2压送到容积3m 3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CO 2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CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1） B p p g +=22（2）27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO 2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 m 3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 m 3，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 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐内。
工程热力学(第五版)课后习题答案(全)
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 ＝pT R 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（第五版）课后习题答案（全章节）廉乐明谭羽非等编
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 /3 v 1=ρ＝1.253/m kg（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 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》第五版 (廉乐明 谭羽非 著)课后习题答案
答：不一定， gi
=
xi
Mi M
，由公式可见，即便各组分混合比一定，即折合分子量一定，但还受其
组分分子量影响。
习题
2-1 求p=0.5Mpa，t=170℃时，N2的比体积和密度。 解：
由 pv = RT以及R = R 0 得到 M3 5×105 × 28
= 0.2629m3 / kg
2-13 有人断言，对于CO2和N2O两种气体混合物的质量成分和摩尔成分是相同的，这是真的吗？ 为什么？
答:
gi
=
xi
Mi M
。CO2和N2O各自对应的分子量都为 44，所以无论以何比例混合，折合分子量 44。
所以 gi
=
xi
Mi M
=
xi
44 44
=
xi 。
2-15 混合气体中质量成分较大的组成气体，其摩尔成分是否也一定较大?
经推到，得：
pΙ = pgC + pb , pΙΙ = pgA + pb , pgD = pΙ − pΙΙ
pgA = pΙΙ − pb = pΙ − pgD − pb = [( pgC + pb ) − pgD ] − pb = pgC − pgD = (110 −175) = −65kPa
由此可以看到 A 为真空表。读数为 65kPa。
= 82.23kg
每分钟充入的气体质量可计算如下：
所需充气时间为：
p'V ' = m' RT '⇒ m' = p'V ' = 100000 × 3 = 3.63kg RT ' 287 × 288.15
τ = m2 − m1 = 82.23 −10.28 = 19.82 min
工程热力学(第五版)课后习题答案(全)
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 ＝pT R 0＝64.27kmol m /3 2-3．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。
工程热力学课后作业答案第五版(全)
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==MR R ＝296.9)/(K kg J ∙（2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==pRT v ＝0.8kg m /3v1=ρ＝1.253/m kg（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m /32-3．把CO 2压送到容积3m 3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CO 2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CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1） B p p g +=22（2）27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R vm 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 m 3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 m 3，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 vm 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 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐内。
工程热力学第五版课后习题答案
工程热力学(第五版)习题答案2-3．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=12.02kg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 ＝p TR 0＝64.27kmol m /32-5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(第五版)课后习题答案(全章节)
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 ＝p T R 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 ＝188.9g1（1）g 2 （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。
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第四章4-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ,其容积增大为1102v v =,压力降低为8/12p p =,设比热为定值,求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓与熵的变化。
解:热力系就是1kg 空气 过程特征:多变过程)10/1ln()8/1ln()2/1ln()1/2ln(==v v p p n ＝0、9因为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 12ln p 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 ;试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化,并将各过程的相对位置画在同一张v p -图与s T -图上解:热力系1kg 空气（1） 膨胀功:])12(1[111kk p p k RT w ---=＝111、9×103J熵变为0(2))21(T T c u w v -=∆-=＝88、3×103J12ln 12lnp p R T T c s p -=∆＝116、8)/(K kg J • (3)21ln1p p RT w =＝195、4×103)/(K kg J • 21lnp p R s =∆＝0、462×103)/(K kg J • (4)])12(1[111nn p p n RT w ---=＝67、1×103Jnn p p T T 1)12(12-=＝189、2K12ln 12lnp p R T T c s p -=∆＝－346、4)/(K kg J •4-3 具有1kmol 空气的闭口系统,其初始容积为1m 3,终态容积为10 m 3,当初态与终态温度均100℃时,试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。
该过程为:(1)可逆定温膨胀;(2)向真空自由膨胀。
解:(1)定温膨胀功===110ln *373*287*4.22*293.112lnV V mRT w 7140kJ ==∆12lnV V mR s 19、14kJ/K (2)自由膨胀作功为0==∆12lnV V mR s 19、14kJ/K4－4 质量为5kg 的氧气,在30℃温度下定温压缩,容积由3m 3变成0.6m 3,问该过程中工质吸收或放出多少热量？输入或输出多少功量？内能、焓、熵变化各为多少？ 解:===36.0ln *300*8.259*512lnV V mRT q －627、2kJ 放热627、2kJ因为定温,内能变化为0,所以q w = 内能、焓变化均为0熵变:==∆12lnV V mR s －2、1 kJ/K 4－5 为了试验容器的强度,必须使容器壁受到比大气压力高0、1MPa 的压力。
为此把压力等于大气压力。
温度为13℃的空气充入受试验的容器内,然后关闭进气阀并把空气加热。
已知大气压力B ＝101、3kPa,试问应将空气的温度加热到多少度？空气的内能、焓与熵的变化为多少？ 解:(1)定容过程=+==3.1013.101100*2861212p p T T 568、3K （2） 内能变化:=-=-=∆)2863.568(*287*25)12(T T c u v 202、6kJ/kg =-=-=∆)2863.568(*287*27)12(T T c h p 283、6 kJ/kg==∆12lnp p c s v 0、49 kJ/(kg 、K)4-6 6kg 空气由初态p1＝0、3MPa,t1=30℃,经过下列不同的过程膨胀到同一终压p2＝0、1MPa:(1)定温过程;(2)定熵过程;(3)指数为n ＝1、2的多变过程。
试比较不同过程中空气对外所作的功,所进行的热量交换与终态温度。
解:(1)定温过程===1.03.0ln *303*287*621lnp p mRT W 573、2 kJ W Q =T2=T1=30℃(2)定熵过程=--=--=--])3.01.0(1[*303*14.1287*6])12(1[114.114.11kk p p T k R m W 351、4 kJQ ＝0=-=k k p p T T 1)12(12221、4K(3)多变过程nn p p T T 1)12(12-=＝252、3K=--=--=]3.252303[*12.1287*6]21[1T T n R mW 436、5 kJ =---=-=)3033.252(*1*6)12(n kn c T T mc Q v n 218、3 kJ4－7 已知空气的初态为p1＝0、6MPa,v1=0.236m 3/kg 。
经过一个多变过程后终态变化为p2＝0、12MPa,v2=0.815m 3/kg 。
试求该过程的多变指数,以及每千克气体所作的功、所吸收的热量以及内能、焓与熵的变化。
解:(1)求多变指数)815.0/236.0ln()6.0/12.0ln()2/1ln()1/2ln(==v v p p n ＝1、301千克气体所作的功=--=--=)815.0*12.0236.0*6.0(*13.11]2211[11v p v p n w 146kJ/kg 吸收的热量)1122(111)12(11)12(v p v p k n k n T T k R n k n T T c q n ----=----=-===----)236.0*6.0825.0*12.0(14.1113.14.13.136、5 kJ/kg内能:=-=∆w q u 146-36、5＝－109、5 kJ/kg焓: =--=-=∆)1122(1)12(v p v p k kT T c h p －153、3 kJ/kg 熵:6.012.0ln *4.717236.0815.0ln *5.100412ln 12ln+=+=∆p p c v v c s v p ＝90J/(kg 、k) 4-81kg 理想气体由初态按可逆多变过程从400℃降到100℃,压力降为1612p p =,已知该过程的膨胀功为200kJ,吸热量为40 kJ,设比热为定值,求该气体的p c 与v c 解:160)12(-=-=-=∆w q T T c u v kJv c ＝533J/(kg 、k)])12(1[11)21(11nn p p n RT T T n R w ---=--==200 kJ解得:n ＝1、49 R=327 J/(kg 、k)代入解得:p c ＝533+327=860 J/(kg 、k)4-9将空气从初态1,t1=20℃,定熵压缩到它开始时容积的1/3,然后定温膨胀,经过两个过程,空气的容积与开始时的容积相等。
求1kg 空气所作的功。
解:]31[14.1293*287])21(1[11])12(1[11114.111-----=--=--=k kk v v k RT p p k RT w＝-116 kJ/kg1)21(12-=k v v T T ＝454、7K )3/1ln(*7.454*28723ln 22==v v RT w ＝143、4 kJ/kgw=w1+w2=27、4 kJ/kg4-10 1kg 氮气从初态1定压膨胀到终态2,然后定熵膨胀到终态3。
设已知以下各参数:t1=500℃,v2=0.25m 3/kg ,p3＝0、1MPa,v3=1.73m 3/kg 。
求(1)1、2、3三点的温度、比容与压力的值。
(2)在定压膨胀与定熵膨胀过程中内能的变化与所作的功。
解:(1)4.1)25.073.1(*1.0)23(32==k v v p p ＝1、5 MPa 8.29610*25.0*5.12226==R v P T ＝1263Kp1=p2=1、5 MPa v1=221v T T =0.15 m 3/kg 8.29610*73.1*1.03336==R v P T =583 K(2) 定压膨胀=-=∆)12(T T c u v 364 kJ/kg=-=)12(T T R w 145、4 kJ/kg定熵膨胀=-=∆)23(T T c u v 505 kJ/kg=--=]32[1T T k Rw -505 kJ/kg 或者:其q=0,u w ∆-== -505 kJ/kg 4-11 1标准m 3的空气从初态1 p1＝0、6MPa,t1=300℃定熵膨胀到状态2,且v2=3v1。
空气由状态2继续被定温压缩,直到比容的值与开始时相等,v3=v1,求1、2、3点的参数(P,T,V)与气体所作的总功。
解:=⨯==5106573*287111p RT v 0.274 m 3/kg ===4.1)31(*6.0)21(12k v v p p 0、129 MPa===-4.01)31(*573)21(12k v v T T 369K V2=3V1=0.822 m 3T3=T2=369KV3=V1=0.274 m 3===113*129.0)32(23v v v v p p 0、387 MPa 4－12 压气机抽吸大气中的空气,并将其定温压缩至p2＝5MPa 。
如压缩150标准m 3空气,试求用水冷却压气机气缸所必须带走的热量。
设大气处于标准状态。
解:====5101325.0ln *150*10*101325.021ln116p p V p W Q -59260kJ 4-13 活塞式压气机吸入温度t1=20℃与压力p1＝0、1MPa 的空气,压缩到p2＝0、8MPa,压气机每小时吸气量为600标准m 3。
如压缩按定温过程进行,问压气机所需的理论功率为多少千瓦？若压缩按定熵过程进行,则所需的理论功率又为多少千瓦？ 解:定温:=⨯==3600*273*287600100000RT pV m 0.215kg/s ==21ln1p p mRT W s －37、8KW 定熵])1.08.0(1[14.1293*287*4.1*215.0])12(1[1114.114.11----=--=kk s p p k kRT m W ＝－51、3 KW4－14 某工厂生产上需要每小时供应压力为0、6MPa 的压缩空气600kg;设空气所初始温度为20℃,压力为0、1MPa 。