工程热力学第五版课件及课后答案
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,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_)课后习题问题详解
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 p1.0=，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。
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 /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 /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 压送后储气罐中CO2的质量 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件及课后答案
Q T H 0 n k ( H m , k H m 0 , k ) P r n j ( H m , j H m 0 , j ) Re
反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出 有用功，则其反应热称为反应的热效应。
QU2U1W u,V
0
QH2H1W u,p
QV U2 U1 Qp H2 H1
定容热效应QV 定压热效应 Qp
反应焓（H）：定温定压反应的热效应，等于反应前后物系焓差。
反应热是过程量，与反应过程有关； 热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量
若反应物和生成物均为理想气体
QT Q0
nkCmk
T T0
(TT0)Pr
njCmj
T T0
(TT0)Re
2. 基尔霍夫定律
H
反应物．
． c'
QT' QT
nkCmk T T'(T'T)Pr
． a
c
Q
．
T'
生成物
njCmj T T'(T'T)Re
． QT
d'
Q0 ．
平均摩尔热容
d
b
使 T(趋T于'零T)
定温定压反应
QU2U1W u,V δQdUδWu,V
热力学第一定律解析式
Q U 2 U 1 W u ,p p (V 2 V 1 )
不论反应是否
QH2H1W u,p
可逆均适用
δQdHδWu,p
二、反应的热效应(thermal effect)和 反应焓(enthalpy of reaction)
工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)廉乐明-谭羽非等编复习课程
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 /3v 1=ρ＝1.253/m kg（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝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 ＝188.9Bp 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(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(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)
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 (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解
m2.0工程热力学作业题2-2.已知N 2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 t500 'C 时的摩尔容积Mv 。
解：（1） N 2的气体常数R8314= 296.9J/(kg ?K)M 28（2）标准状态下 N 2的比容和密度RT 296.9 2733vT=0.8m/kg3-=1.25 kg / mv(3) p 0.1MPa , t 500 C 时的摩尔容积Mv2-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里，起始表压力P g1 30 kPa ,终了表压力p g2度由t1 = 45C 增加到t2= 70C 。
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。
p2v2 RT2压送前储气罐中 CO 2的质量m1p1v 1 RT1 压送后储气罐中CO 2的质量0.1MPa ,MvR 0T3=64.27m / kmol0.3 Mpa ，温m2t19.83min根据题意容积体积不变；R = 188.9p1 P g1 B (1)p2 P g2B(2)T1 t1 273 (3) T2 t2 273(4)压入的C02的质量将（ 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 27C,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？2-6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 m 3,充入容积8.5 m 3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。
第一种解法：首先求终态时需要充入的空气质量p2v2 7 105 8.5m2kgRT2 287 288压缩机每分钟充入空气量5pv 1 103mkgRT287 288所需时间m m1 m2R (T2解：同上题m m1 m2R T2 T1300(99.3 287(300101.325、273 )1000 = 41.97kg(5)3=4 kg /m第二种解法将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为O.IMPa —定量的空气压缩为 0.7MPa 的空气；或者说0.7MPa 、8.5 m 3的空气在O.IMPa 下占体积为多少的问题。
工程热力学第5版教案及课后答案
1.定容热效应和定压热效应 反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出
有用功，则其反应热称为反应的热效应。
QU2U1Wu,V 0
QH2H1W u,p
QV U2 U1 Qp H2 H1
定容热效应QV 定压热效应 Qp
反应焓（H）：定温定压反应的热效应，等于反应前后物系焓差。
反应热是过程量，与反应过程有关； 热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量
（standard
enthalpy
of
formation）
—标准状态下的生成热 。
稳定单质或元素的标准生成焓规定为零。
标准燃烧焓 H c（0 standard enthalpy of combustion） —标准状态下的燃烧热。
16
3. 理想气体工质任意温度 T 的摩尔焓
HmΔHf0ΔH
H
标准生成焓
… 生命 环保
？ 化学反应
热力学基本概念和基本原理是否适用
一. 化学反应系统与物理反应系统
1. 包含化学反应过程的能量转换系统:
闭口系
开口系
3
2. 独立的状态参数 简单可压缩系的物理变化过程，确定系统平衡状态的独立状态 参数数：两个；
？ 发生化学反应的物系： 两个以上的独立参数。
除作功和传热，参与反应的物质的成分或浓度也可变化。
能够使物系和外界完全恢复到原来状
.2
态，不留下任何变化的理想过程。
一切含有化学反应的实际过程都
是不可逆的， 少数特殊条件下的化学
反应接近可逆。 例如？ 蓄电池的放电和充电——接近可逆； 燃烧反应——强烈不可逆。
正向反应 +
系统 有用功数值相等 外界
工程热力学-课后习题答案
首先求终态时需要充入的空气质量
kg
压缩机每分钟充入空气量
kg
所需时间
19.83min
第二种解法
将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa一定量的空气压缩为0.7MPa的空气；或者说0.7MPa、8.5 m3的空气在0.1MPa下占体积为多少的问题。
根据等温状态方程
0.7MPa、8.5 m3的空气在0.1MPa下占体积为
容积体积不变；R＝188.9
（1）
（2）
（3）
（4）
压入的CO2的质量
（5）
将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得
m=12.02kg
2-5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：热力系：左边的空气
系统：整个容器为闭口系统
过程特征：绝热，自由膨胀
根据闭口系统能量方程
绝热
自由膨胀W＝0
因此ΔU=0
对空气可以看作理想气体，其内能是温度的单值函数，得
根据理想气体状态方程
＝100kPa
3-9一个储气罐从压缩空气总管充气，总管内压缩空气参数恒定，为500 kPa，25℃。充气开始时，罐内空气参数为100 kPa，25℃。求充气终了时罐内空气的温度。设充气过程是在绝热条件下进行的。
解：（1）热力系：礼堂中的空气。
闭口系统
根据闭口系统能量方程
因为没有作功故W=0；热量来源于人体散热；内能的增加等于人体散热。
＝2.67×105kJ
（1）热力系：礼堂中的空气和人。
闭口系统
工程热力学(第五版)第一章课件
1.2.5 基本状态参数
U形管式压力计示意图
pb
U形管式压力计示意图
pb
p pb
p pb
p
pg
p pb pg
p
pv
p pb pv
真空度
当工质是处于负压工作状态时，工质的真实压力p低于环境压力pb，
其测量得到的相对压力称为真空度 p v 。
第1章 基本概念
1.2 热力系统的状态和状态参数
1.2.5 基本状态参数
例1-2某刚性容器被分隔为两部分，在容器壁上分别装有三个压力表，表B的 读数为80kPa，表C的读数为100kPa，试问压力表A的读数是多少？ 设当地大气压为770mmHg。 已知： pgB 80kPa, pgC 100kPa, pb 770mmHg。 求 ： pgA ? 解 由图示依据真实压力、参考压力和 相对压力之间的关系,可写出如下3 个关系式,从中整理出所求量。
物质 （水蒸气）
热力系统
物质 (凝结水）
蒸汽放热给冷却1.2 热力系统的分类
第1章 基本概念
1.1 热力系统 1.1.2 热力系统的分类
开口热力系（水泵示意图）
开口热力系统（水泵示意图）
锅炉给水 来自冷凝器的水
电动机
水 泵
水泵的简化热力学分析模型
水泵的简化热力学分析模型
边 界的特性 可以是真实的，也可以是假想的；可以是固定的,也可以是
运动的。
第1章 基本概念
1.1 热力系统
1.1.1 热力系统的定义
热力系统、界面、外界
热力系、界面、 外界例Ⅳ
界面
系
统
界面是真实的、固定不动的
第1章 基本概念
1.1 热力系统
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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.2
能够使物系和外界完全恢复到原来状
态，不留下任何变化的理想过程。
一切含有化学反应的实际过程都
是不可逆的， 少数特殊条件下的化学
反应接近可逆。 例如？ 蓄电池的放电和充电——接近可逆； 燃烧反应——强烈不可逆。
正向反应 +
系统 有用功数值相等 外界
逆向反应 -
可逆正向反应作出的有用功最大，其逆向反应时所需输 入的有用功的绝对值最小。
应的热效应计算那些难以直接测量的反应的热效应
C
1 2
O2
CO
Q2
19
根据赫斯定律，可通过下列两个反应的热效应间接求得
+—21 O2 C
CO
Q2 Q3 Q1 +O2
+—21 O2
C O2 CO2 Q1
CO2
CO
1 2
O2
Q3
CO2
C
1 2
O2
CO
Q2
Q1 Q3 Q2
)
Pr
n j (H m, j
H
0 m,
j
)
Re
若反应物和生成物均为理想气体
QT Q0
nkCmk
T T0
(T
T0 )Pr
njCmj
T T0
(T
T0 )Re
2. 基尔霍夫定律
H
反应物 QT ' QT
nk Cmk
T T
' (T
' T
) Pr
H
0 f
（standard
enthalpy
of
formation）
—标准状态下的生成热 。
稳定单质或元素的标准生成焓规定为零。
标准燃烧焓 Hc（0 standard enthalpy of combustion） —标准状态下的燃烧热。
17
3. 理想气体工质任意温度 T 的摩尔焓
Hm
ΔH
0 f
QT HT H d H c H Pr,T H Re,T
据赫斯定律或状态参数的特性 生成物系和反应物系定压加热和 冷却时的焓的变化与化学反应无关 H 0
O
QT (Hd Hb ) (Hb Ha ) (Ha Hc )
反应物
c
． a ． QT ． Q0 ．d
生成物
根据质量守衡按反应前后原子数不变确定
反应热是过程量，不仅与反应物系的初、终态有关，而且与
系统经历的过程有关。
▲功
反应物系中与外界交换的功包含:
体积变化功;
电功;
及对磁力以及其它性质的力作功：
6
Wtot W Wu
总功 体积功
有用功，不计体积功， 但包括由膨胀功转化而 来的轴功
无法利用，如燃烧产生的烟气体积变化功
系统对外作功为正，外界对系统作功为负
4. 热力学能
化学反应物系热力学能变化包括化学内能（也称化学能）
？ U 可任取参考点，计算 U
5. 物质的量
不是质量
质量守恒？
化学反应物系物质的量可能增大、减小或者保持不变。 7
二. 可逆过程和不可逆过程
.1
定义：在完成某含有化学反应的
过程后，当使过程沿相反方向进行时，
δQ dH δWu, p
11
二、反应的热效应(thermal effect)和
反应焓(enthalpy of reaction)
1.定容热效应和定压热效应
反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出
有用功，则其反应热称为反应的热效应。
Q U 2 U1 Wu,V 0
Q H2 H1 Wu, p
★ n > 0 Qp QV
★ n < 0 Qp QV
★ n = 0 Qp QV
★反应前后均无气相物质，忽略固相及液相体积变化
Qp QV
14
三、标准热效应（standard thermal effect）
标准热效应—标准状态（p = 101 325 Pa，t =298.15 K）下的
b
T0
T
T
由标准生成焓数据计算 QT H 0 (Hd Hb ) (Hc Ha )
QT H 0
nk (H m,k
H
0 m,k
)
Pr
n j (H m, j
H
0 m,
j
)
Re
22
QT H 0
nk (H m,k
H
0 m,k
C O2 CO2 Q1 Q1 39 3791 J/mol
据赫斯定律
CO
1 2
O2
CO2
Q3
Q1 Q2 Q3
Q3 283 190 J/mol
Q2 Q1 Q3
393791J/mol (283190J/mol) 110601J/mol 20
2）利用赫斯定律根据生成焓的实验数据计算某些反应的热效应
反应的热效应
Qp H HPr H Re
生成物
ΔH
反应生成物 标准状态
反应物
反应物
Qp0
H
0 Pr
HR0e
H 0
(
nk Hf0,k )Pr (
njHf0, j )Re
k
j
生成物
反应物 单质
例A4931441
21
六、基尔霍夫夫定律（Kirchhof law）
1. 任意温度T 时的定压热效应 QT H
A
． d
O
T1
Tad T27
H
反应物
等温等压燃烧（散热）1→2
H1
．． ．生成物
1
A
a
Qp H2 H1
等温等压绝热燃烧 1→A
．． H2
H 0
2
d
H ad
Qp Had H1 0
b
点A的物系总焓 H ad 与Tad有关，
—由单质（或元素）化合成1mol化合物时的热效应；
分解热 —1 mol 化合物分解成单质时的热效应。
生成热与分解热的绝对值相等，符号相反
15
燃烧热ΔHc —1 mol 燃料完全燃烧时的热效应常称为燃料的燃烧热
热值QW—燃烧热的绝对值。
高热值：QGW(higher hating value )
低热值：QDW(lowerhating value )
． c'
c
．．． a
QT '
生成物
njCmj
T T
' (T
' T
) Re
QT d'
． Q0 ．d
平均摩尔热容
b
使 T (T'T) 趋于零
23
O
T0
T T'
T
反应物总热容
dQT
dT
nkCmk Pr
njCmj Re CPr CRe
生成物总热容
定温定压
初态 1
定温定容
终态 2
Qp QV (H2 H1) (U2 U1) p(V2 V1)
若反应物和生成物均可按理想气体计
Qp QV RTΔn
n n2 n1
反应前后物质的量的变化量
Qp QV RTΔn
n n2 n1
反应前后物质的量的变化量
13-2 热力学第一定律在化学反应系统的应用
热力学第一定律对于有化学反应的过程也适用； 化学过程能量平衡分析的理论基础。
一、热力学第一定律解析式
反应热 Q U2 U1 Wtot
各种形式功的总和 体积功
Q U2 U1 Wu W δQ dU δWu δW
有用功
实际的化学反应过程大量地是在温度和体积或温度和压力近
？ 产物如H 2O为液态高热值— QGW 关系 产物如H2O为气态低热值 — QDW
QGW QDW M
汽化潜热
16
2. 标准生成焓与标准燃烧焓
生成焓ΔHf (enthalpy of formation) —定温定压下的生成热（即定温定压下由单质或元素化
合成1mol化合物的热效应。）
标准生成焓
例A4932771
26
二、 绝热理论燃烧温度
燃烧反应放出热量同时也使燃烧产物温度升高。 绝热理论燃烧温度Tad——燃烧产物所能达到的最高温度。
燃烧产生的热能全部用于加热燃烧产物本身。
△假定燃烧是完全的；
H
△燃烧在绝热条件下进行；
△物系动能及位能变化忽略； H1
△对外不作有用功。
反应物
． ．生成物
1
QV U2 U1 Qp H2 H1
定容热效应QV 定压热效应 Qp
反应焓（H）：定温定压反应的热效应，等于反应前后物系焓差。
反应热是过程量，与反应过程有关； 热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量
2．QV 与 Qp 的关系 物系从初态1经定温定压和定温定容过程完成同一反应到状态2
热效应。
标准定容热效应 QV0
标准定压热效应
Q
0 p
四、 标准燃烧焓（standard enthalpy of combustion）
和标准生成焓（standard enthalpy of formation）
1. 燃烧热和热值（heating value; caloric value）