热工第二章习题课
热工基础第二版(张学学著课后答案(全).(DOC)
2-6解：选取气缸中的空气作为研究的热力学系统，系统的初压为：
当去掉一部分负载，系统重新达到平衡状态时，其终压为：
由于气体通过气缸壁可与外界充分换热，所以系统的初温和终温相等，都等于环境温度即：
根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积，为：
所以活塞上升的距离为：
由于理想气体的内能是温度的函数，而系统初温和终温相同，故此过程中系统的内能变化为零，同时此过程可看作定压膨胀过程，所以气体与外界交换的热量为：
2-8解：压缩过程中每千克空气所作的压缩功为：
忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术功，所以生产每kg压缩空气所需的轴功为：
所以带动此压气机所需的功率至少为：
2-9解：是否要用外加取暖设备，要看室内热源产生的热量是否大于通过墙壁和门窗传给外界的热量，室内热源每小时产生的热量为：
小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3105kJ，所以必须外加取暖设备，供热量为：
所以a-d-b过程系统对外作的功也就是a-d过程系统对外作的功，故a-d过程系统与外界交换的热量为：
2－5
过程
QkJ
WkJ
UkJ
1-2
1390
0
1390
2-3
0
395
-395
3-4
-1000
0
-1000
4-1
0
-5
5
2-5解：由于汽化过程是定温、定压过程，系统焓的变化就等于系统从外界吸收的热量，即汽化潜热，所以有：
1-9解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程中，内外压力始终保持相等，恒等于大气压力0.09MPa，所以气体对外所作的功为：
1-11解：确定为了将气球充到2m3的体积，贮气罐内原有压力至少应为（此时贮气罐的压力等于气球中的压力，同时等于外界大气压 ）
热工基础(第二版)课后习题部分答案 (2) 王平阳等编
=14，循环中的工质吸收热量 100KJ/Kg,定容过程和定压过程各占一半，压缩过
程的初始状q1 态 q为23100qK3P4a、c2v 7T℃3 ，T计2 算 c循p 环T4热T效3 率和输出净功。
7-5 解：
q1 依题意： 2
cv T3 T2 , q1 2
cp T4
T3
则： T3 T2 697.35K,T4 T3 498K
气以流率 4Kg/s 经压气机被压缩到 500KPa,燃气轮机入口温度为 900℃，计算压
气机耗功量，燃气轮机做功量、 压气机耗功量和燃气轮机做功量的比值、循环
热效率。（Cp=1.03 kK1J/(Kg.K),k=1.4）
7-8
解：T2
T1
p2 p1
k
464K
w cp T2 T1
k 1
k 1
4-5 为定熵膨胀：T5 p5 k T4 p4 k
5-1 为定容放热：
T1 p1
T5 p5
则： T5 800.07K
则：
ηt
1
T3
T5 T1
T2 k T4
T3
0.641
ηt
Wnet q1
Wnet
q1ηt
641kJ
/ kg
7-8 在燃气轮机定压加热理想循环中，压气机入口空气状态为 100KPa,20℃,空
2-11 有 5g 的氩气，经历热力学能不变的状态变化过程，初始状态为 P1=6.0× Pa,T1=600K,膨胀终了的体积 V2=3V1，氩气可以作为理想气体，比热容为定值， Rg=0.208KJ/(Kg.K),求终温终压及热力学能、焓和熵变。
2-13 刚性绝热气缸被一良好导热无摩擦的活塞分成两部分，起先活塞由销钉固 定位置位置，其一侧被 0.5Kg,0.4MPa 和 30℃的某种理想气体，另一侧为 0.5Kg,0.12MPa，30℃的同种气体，拔走销钉，活塞自由移动，两侧达到平衡， 气体比热容取定值，求平时是两侧的温度和压力。
供热工程习题及答案
《供热工程》试题第一章供暖系统的设计热负荷1．何为供暖系统的设计热负荷?2．什么是围护结构的传热耗热量?分为哪两部分?3．什么是围护结构的最小传热阻？如何确定？4．冷风渗透耗热量与冷风侵入耗热量是一回事吗?5．高层建筑的热负荷计算有何特点?6．什么是值班供暖温度?7．在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正?如何确定温差修正系数?8．目前我国室外供暖计算温度确定的依据是什么?9．试确定外墙传热系数，其构造尺寸如图1所示。
δ1=0.24m（重浆砖砌体）δ2=0.02m（水泥砂浆内抹灰）若在δ1和δ2之间加一层厚4厘米的矿渣棉（λ3=0.06kcal/m·h·C），再重新确定该外墙的传热系数，并说明其相当于多厚的砖墙（内抹砂浆2厘米）。
图110．为什么要对基本耗热量进行修正?修正部分包括哪些内容? 11．建筑物围护结构的传热为什么要按稳定传热计算？12．试确定图5所示，外墙的传热系数（利用两种方法计算），其构造尺寸及材料热工性能按表1选用。
表1代号材料名称厚度δ导热系数λmm kcal/m·h·ºC1 2 3 4 5 6外抹灰砖砌体泡沫混凝土砖砌体内抹灰砖砌体15120120120153700.750.700.250.700.600.70 图213．围护结构中空气间层的作用是什么?如何确定厚度？14．高度修正是如何进行的？15．地面的传热系数是如何确定的?16．相邻房间供暖室内设计温度不同时，什么情况下计算通过隔墙和楼板的传热量。
17．我国建筑气候分区分为哪几个区？对各分区在热工设计上分别有何要求？18．试分析分户热计量供暖系统设计热负荷的计算特点。
19．已知西安市区内某24层商住楼的周围均为4～7层的建筑，计算该商住楼的围护结构传热耗热量时，如何处理风力附加率。
20．已知宁夏固原市某公共建筑体形系数为0.38。
屋面结构自下而上依次为：（1）钢筋混凝土屋面板150mm δ=， 1.28W K)λ=⋅；（2）挤塑聚苯板保温层100mm δ=，0.03W (m K)λ=⋅，λ的修正系数为 1.15；（3）水泥砂浆找平（找坡）层30mm δ=（最薄位置），0.93W (m K)λ=⋅；（4）通风架空层200mm δ=，212W (m K)n α=⋅；（5）混凝土板30mm δ=，1.3W (m K)λ=⋅。
热工课后题答案
习题及部分解答第一篇工程热力学第一章基本概念1.指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量：答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。
2.指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。
3.用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。
若水柱高200mm，水银柱高800mm，如图2-26所示。
已知大气压力为 735mm Hg, 试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ?解：根据压力单位换算4.锅炉烟道中的烟气常用上部幵口的斜管测量，如图2-27所示。
若已知斜管倾角〉=30 :,压力计中使用匸=0.8g/cm3的煤油，斜管液体长度L= 200mm，当地大气压力P b =0.1MPa，求烟气的绝对压力（用 MPa表示）解：5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C为压力表，读数为110kPa，B为真空表，读数为45kPa。
若当地大气压P b =97kPa，求压力表A的读数（用kPa表示）p gA =155kPa6•试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。
（1）.取水为系统；（2）.取电阻丝、容器和水为系统；（3）.取图中虚线内空间为系统。
答案略。
7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为 13.4MPa ；冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量，其读数为706mmHg。
若大气压力为0.098MPa，试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力（用 MPa表示）口=0.0247MPa; p2 = 0.0039MPa8.测得容器的真空度P v =550mmHg，大气压力p^ 0.098MPa，求容器内的绝对压力。
若大气压变为P b =0.102MPa ，求此时真空表上的读数为多少mmMPa ？p =0.0247MPa, p v =579.8MPa9.如果气压计压力为8氷Pa，试完成以下计算：（1）.绝对压力为0.1MPa1时的表压力；（2）.真空计上的读数为70kPa时气体的绝对压力；（3）.绝对压力为50kPa时的相应真空度（kPa）；（4）.表压力为0.25MPa时的绝对压力（kPa ）。
热质交换原理与设备名词解释及课后第二章习题
名词解释热舒适性（人体对周围空气环境的舒适热感觉）、绝热饱和温度(绝热增湿过程中空气降温的极限)、传质通量（单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量）、扩散系数(沿扩散方向在单位时间每单位浓度降的条件下，垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数、)空气调节（利用冷却或者加热设备等装置，对空气的温度和湿度进行处理，使之达到人体舒适度的要求）、新风（从室外引进的新鲜空气，经过热质交换设备处理后送入室内的环境中）、回风（从室内引出的空气，经过热质交换设备的处理再送回室内的环境中）、露点温度(指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下冷却到饱和时的温度)、机器露点(空气在机器上结露产生凝结水的温度值)、分子传质(由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象)（扩散传质）、对流传质(：是流体流动条件下的质量传输过程)、质量浓度(单位体积混合物中某组分的质量)、浓度边界层（质量传递的全部阻力集中于固体表面上一层具有浓度梯度的流层中，该流层即为浓度边界层）、速度边界层(质量传递的全部阻力集中于固体表面上一层具有浓度梯度的流层中，该流层即为浓度边界层)、热边界层流体流动过程中.在固体壁面附近流体温度发生剧烈变化的薄层、雷诺类比（对流传热和摩擦阻力间的联系）、宣乌特准则数(流体传质系数hm和定型尺寸的乘积与物体的互扩散系数（Di）的比值)、施密特准则数(流体的运动黏度（v）与物体的扩散系数（D）的比值)、普朗特准则数(流体的运动黏度（v）与物体的导温系数a的比值)简要回答问题1、什么叫冰蓄冷空调其系统种类有哪些冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量2、根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器可分为哪几类试说明他们各自的特点水冷和风冷冷凝器水冷，空冷，水—空气冷却以及靠制冷剂蒸发或其他工艺介质进行冷却的冷凝器。
采用水冷式冷凝器可以得到比较低的温度，这对制冷系的制冷能力和运行经济性均比较有利。
热工基础(第二版)课后习题部分答案 (2) 王平阳等编
k 1
T2
T1
V1 V2
290 181.41
2-3 定压加热：p3 p2
921.5K
p1
V1 V2
k
98181.4
5605.4kPa
3-4
定熵膨胀：T3
p3
k 1 k
k 1
T4 p4 k
4-1
定容放热：T1 p1
T4 p4
T4
T1 p4 p1
故： p4 368.4kPa
第五章 5-3 为使冷库保持-20℃，需将 419 000KJ/h 的热量排向环境，环境温度 To=27℃， 求理想情况下每小时所消耗的最小功和排向大气的热量。
5-4 利用热泵从 90℃的地热水中把热量传到 160℃的热源中，每消耗 1KW 的电， 热源最多能得到多少的热量？
5-7 有 1Kg 的饱和水蒸汽在 100℃下等压凝结为饱和水，凝结过程放出热量 2260KJ 并为环境所吸收，若环境温度为 30℃，求（1）工质熵变，（2）过程中的 熵流和熵产，（3）由工质和环境组成的孤立系统的熵变。
1-24 一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为 100KPa, 温度为 20℃，喷嘴内径为 0.002m，射出水流温度为 20℃，压力为 200KPa,流苏 1000m/s,200KPa、20℃时，v=0.001002 m³/Kg,近似认可水的比体积不变，求水 泵功率。
第二章 2-8 空气压缩机每分钟从大气中吸取温度 Tb=17℃,压力 Pb=750mmHg 的空气 0.2 m³， 充入 V=1 m³的储气罐中，储气罐中原有空气的温度为 T1=17℃，表压力为 0.05MPa, 问 经 过 几 分 钟 使 储 气 罐 中 的 气 体 压 力 和 温 度 提 高 到 P2=0.7MPa,T2=50℃.
大学-热工过程自动控制课后答案
陈绍炳于向军编著《热工自动控制原理》习题参考答案长沙理工大学能源与动力工程学院 自动化教研室 石阳春E-mail: shiyc_110@第2章 线性自动控制系统的数学描述2－1 系统框图如图2－44所示，求输入为给定函数时的输出响应。
图2－44 系统框图解：(a) 212111)()(+=⋅+=S SS S U S Y ， 21)(SS U = 225.025.05.0)2(1)(22++−=+=S S S S S S Y ， ∴ te t t y 225.025.05.0)(−+−= (b)221212)()(+=⋅+=S S S S U S Y ， S S U 1)(=22)(+=S S Y ， ∴ te t y 22)(−=(c) )41)(21(1414212)()(++=+⋅+=S S S S S U S Y ， S S U 1)(=41162188)41)(21(1)(+−++=++=S S S S S S S Y ,∴421688)(tt e e t y −−−+=(d) 15225121512)()(+=⋅+++=S SS S U S Y ， S S U 1)(=(a) 输入u(t) = t(b) 输入u(t) = 1(t)(c) 输入u(t) = 1(t)(d) 输入u(t) = 1(t)(e) 输入u(t) = 1(t)(f) 输入u(t) = 1(t)15252)1(52)(+−=+=S S S S S Y ， ∴t e t y −−=5252)( (e) 01.0)1.0(01.01)110(1)101(11)101(1)()(2222++=++=+++=S S S S S U S Y ， S S U 1)(=01.0)1.0(1.05.001.0)1.0()1.0(5.05.0]01.0)1.0[(01.0)(222++×−+++−=++=S S S S S S S Y ∴ 10sin 5.010cos 5.05.0)(1010te t et y t t −−−−=或 )2(5.0)02.02.0(02.05.0]01.0)1.0[(01.0)(2002222ωζωω++×=++×=++=S S S S S S S S S Y ∴ )4510sin(21(5.0)(10°+−=−tet y t(f))1(3)13(2131212)()(++=+⋅+=S S S S U S Y ， S S U 1)(=13432)1(3)13(2)(++=++=S S S S S S Y ， ∴t e t y −+=3432)(2－2 由电阻R 和电容C 组成如图2－45所示的电路：图2－45 系统电路图⑴建立传递函数)()()(12S U S U S G =的表达式，说明为何种环节；⑵当输入u 1为单位阶跃函数时，画出输出u 2(t)响应曲线，并标出特征参数。
《传热学》习题课(导热部分)
第二章 导热基本定律及稳态导 热——思考题
• 10. 有人对二维矩形物体中的稳态、无内热源、常 物性的导热问题进行了数值计算。矩形的一个边绝 热，其余三个边均与温度为tf的流体发生对流换热。 你能预测他所得的温度场的解吗？ 答：为以tf均匀分布的温度场。因一边绝热无热流 传递，其它三个边外的温度相同，无内热源，常物 性、稳态。如果不是以tf大小的均匀分布温度场， 就存在温差和外部有热流量交换，因无内热源，板 内无热量保持供给或吸收，就不能维持这个温差， 温差如有变化不符合稳态条件，只能是以tf大小均 匀分布的温度场。
第一章 绪论——习题
• 1-3 一宇宙飞船的外形示于附图中，其中外遮 光罩是凸出于飞船船体之外的一个光学窗口， 其表面的温度状态直接影响到飞船的光学遥感 器。船体表面各部分的表面温度与遮光罩的表 面温度不同。试分析，飞船在太空中飞行时与 遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些？换 热的方式是什么？
飞船船体
第二章 导热基本定律及稳态导 热——思考题
• 9. 在式（2-49）所给出的分析解中， 不出现导热物体的导热系数，请你提供 理论依据。 答：因稳态、无内热源、导热系数为常 数的二维导热问题的控制方程（2-46a） 与导热系数无关；四个边界条件是温度 边界条件，不包含导热系数（2-46b）。 （2-49）式是上述定解问题的解，自然 不出现导热物体的导热系数。
q
A
T T
4 1
4 2
第一章 绪论——习题
• 1-17 有一台气体冷却器，气侧表面传热 系数h1=95W/(㎡· K)，壁面厚δ=2.5㎜， λ=46.5W/(m·K)，水侧表面传热系数 h2=5800W/(㎡· K)。设传热壁可以看作平 壁，试计算各个环节单位面积的热阻及 从气到水的总传热系数。你能否指出， 为了强化这一传热过程，应首先从哪一 环节着手？
热工基础课后答案超详细版(张学学)
第一章思考题1.平衡状态与稳定状态有何区别热力学中为什幺要引入平衡态的概念答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。
习题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
《硅酸盐工业热工基础(重排本)》课后答案(第二章)
【解】查表知硅砖的导热系数λ= 0.92 + 0.7×10-3 t W/（m.o C ） 硅砖的平均温度o 121300300800C 22av t t t ++===硅砖的平均导热系数λ = 0.92 + 0.7×10-3 t av = 0.92 + 0.7×10-3 ×800 = 1.48 W/（m.o C ）散热损失量(1300300) 1.481032889W 0.45t t F Q Fλδδλ∆∆-⨯⨯ ====习题【2-2】【解】设硅藻土砖的厚度和导热系数分别为δ1，λ1 红砖的厚度和导热系数分别为δ2，λ2 如果不用硅藻土，红砖的厚度为δ2用红砖替代硅藻土后，要保持炉墙的散热量不变，即保持炉墙的热阻不变 替换前，炉墙热阻12112R δδλλ=+，替换后，炉墙热阻322R δλ= 令R 1=R 2，得312122δδδλλλ+=，则 213210.390.040.250.37 m =370 mm 0.13λδδδλ⨯=+=+=习题【2-3】【解】该拱形窑顶的导热可以视为1/4单层圆筒壁的导热查表知耐火粘土砖的导热系数λ= 0.835+ 0.58×10-3 t W/（m.o C ） 耐火粘土砖的平均温度o 12700100400C 22av t t t ++===硅砖的平均导热系数λ = 0.835 + 0.58×10-3 t av = 0.835 + 0.58×10-3 ×400 = 1.067 W/（m.o C ） 根据单层圆筒壁的传热量公式可得每米窑长拱顶散失热量21117001004197W/m 10.850.23144lnln 2 1.06710.852t Q d ld ππλ∆-=== +⨯⨯【解】该管道的导热为双层圆筒壁的导热，可用公式1111()21ln n ni i ii t t lQ r r πλ++=-⨯=∑进行计算，其中t 1=300o C ，t 3=50o C ；λ1=50 W/（m.o C ），λ2=0.1 W/（m.o C ）； r1=0.0825 m ，r 2=0.0875 m ，r 3=0.1825 m 。
热工第二章习题课
习题
课 稳定流动能量方程式的应用
7. 现有两股温度不同的空气，稳定地流过如图所示
的设备进行绝热混合, 以形成第三股所需温度的空
气流。各股空气的已知参数如图中所示。
设空气可按理想气体计，其焓仅是温度的函数,
（3）燃气在喷管出口处的流速 c f 3' 是多少? （4）燃气轮机的功率为多大?
（5）燃气轮机装置的总功率为多少?
Tutorial
Expansion work, useful work
9. Consider the expansion of air inside a cylinder. Let the initial volume be 0.025 m3 and the initial pressure be 10MPa. Let the expansion process be quasi-static and let the path be given by pV1.4 =constant. If the final volume of the gas is 0.20 m3, determine (a) the total amount of work done by the gas; (b) the amount of work done by the gas against the spring.
工程热力学与传热学
工程热力学 第二章 热力学第一定律
习题
习题
课 闭口系统能量方程式的应用
1. 一活塞汽缸设备内装有5kg的水蒸气，由初态
的热力学能 u1=2709.0kJ/kg 膨胀到 u2=2659.6kJ/kg，过程中加给水蒸气的热量 为80kJ，通过搅拌器的轴输入系统18.5kJ的
热工过程自动调节,课后习题答案,1到6章
1-4 前馈调节系统和反馈调节系统有哪些本质上的区别？答：反馈调节系统是依据于偏差进行调节的，由于反馈回路的存在，形成一个闭合的环路，所以也称为闭环调节系统。
其特点是：（1）在调节结束时，可以使被调量等于或接近于给定值；（2）当调节系统受到扰动作用时，必须等到被调量出现偏差后才开始调节，所以调节的速度相对比较缓慢。
而前馈调节系统是依据于扰动进行调节的，前馈调节系统由于无闭合环路存在，亦称为开环调节系统。
其特点是：(1)由于扰动影响被调量的同时，调节器的调节作用已产生，所以调节速度相对比较快；(2)由于没有被调量的反馈，所以调节结束时不能保证被调量等于给定值。
1-7 基本的自动调节系统除被调对象外还有哪几个主要部件？它们各自的职能是什么？答：组成自动调节系统所需的设备主要包括：（1）测量单元：用来测量被调量，并把被调量转换为与之成比例（或其他固定函数关系）的某种便于传输和综合的信号y。
（2）给定单元：用来设定被调量的给定值，发出与测量信号y同一类型的给定值信号r。
（3）调节单元：接受被调量信号和给定值信号比较后的偏差信号，发出一定规律的调节指令μ给执行器。
（4）执行单元：根据调节单元送来的调节指令μ去推动调节机构，改变调节量。
or2—8 答案第三章3-1 什么是有自平衡能力对象和无自平衡能力对象？答案: 所谓有自平衡能力对象，就是指对象在阶跃扰动作用下，不需要经过外加调节作用，对象的输出量经过一段时间后能自己稳定在一个新的平衡状态。
所谓无自平衡能力对象，就是指对象在阶跃扰动作用下，若没有外加调节作用，对象的输出量经过一段时间后不能自己稳定在一个新的平衡状态。
3-2 试分析P、PI、PID规律对系统调节质量的影响？答案：P调节器，有一个相对较大的超调量，有较长的调节时间，存在静态误差。
PI调节器，综合了P调节器和I调节器两者的性质。
它的超调量及调节时间与P调节器差不多，但没有静态误差。
PID调节器兼有比例、积分和微分作用的特点，只要三个调节作用配合得当就可以得到比较好的调节效果，它具有比PD调节还要小的超调量，积分作用消除了静态误差，但由于积分作用的引入，调节时间比PD调节器要长。
《热工基础与应用》课后参考答案
《热工基础与应用》傅秦生 主编 机械工业出版社课后习题参考答案海南大学******************第二章 热能转换的基本概念和基本定律2.3 容器中气体的绝对压力为206.6kPa 。
2.4 g b P P P =+ 压力表A 的读数为155k Pa 。
b V P P P =−2.14Q U W =Δ+82634()U Q W kJ Δ=−=−−=− 返回初态时 34()U U k ′Δ=−Δ=J 63428()W Q U kJ ′′′=−Δ=−=− 故外界对系统做功28kJ 。
2.15压缩过程；系统与外界交换的功是－40 kJ 。
2.16 0；0；－390 kJ2.18 60 kJ ；－73 kJ ；50 kJ 、10 kJ2.19 0；0、2800 kJ2.24 180 kJ/kg2.25 1152m/s ；652 kJ/kg ；3650kW2.31 72.7％；12.1kW ；4.55 kW2.32 600K ；519.6K 2.33 3180960 1.02/()0467273293H L H L q q qkJ kg K T T T δ=+=−=>+∫i 不满足克劳修斯不等式2.34－0.3kJ/K 满足克劳修斯不等式 2.35 1A L BH T T ηη=+2.36(1)孤立系的熵增1.92J/K，可行但不可逆(2)孤立系的熵增－0.33 J/K，不可行2.37 运用孤立系统的熵增原理可解得：可行但不可逆2.38 5.416kg/min；0.123 kJ/K2.39 0.61 kJ/K2.40 3000 kJ2.44 0.151 kJ/k g·K2.46 0.165 kJ/K第三章工质的热力性质和热力过程3.6 27.93g/mol3.7 612.3kJ；714kJ3.8 557.9 kJ/kg3.10 热力学能－396.6kJ；焓变－510kJ；熵变0.215 kJ/K 3.17 略3.18 略3.19 过程功0；过程热量295.4kJ；熵变0.568 kJ/K3.20 热力学能变化量41540kJ；焓变58200kJ3.21 －86.55 kJ/kg；－101.7 kJ/kg；略。
(2015)热工基础习题课及复习
第四章
4-1
热力学第二定律与熵
自发过程的方向性与热力学第二定 律的表述 4-2 卡诺循环与卡诺定理 4-3 熵 重点掌握： 热力学第二定律的实质，正向循环、逆向 循环、热机效率、工作系数等基本概念，卡 诺循环与卡诺定理，不可逆过程的熵变、熵 流与熵产，孤立系统的熵增原理及其与作功 能力损失之间的关系，能量品质与能量贬值 的概念。
10-1 平壁的导热计算 10-2 多层平壁与复合平壁导热
tw1 − tw 2 穿过平壁的导热热流量 Φ = δ /(λ A)
导热热阻 流换热的热阻
R λ = δ / λA
t w − tf Φ= 1/(hA)
R e = 1 / hA
对流边界条件下的平壁导热：传热过程
tf1 − tw1 tw1 − tw2 tw2 − tf2 = = Φ= 1/(h1 A) δ /(λ A) 1/(h2 A)
或者
dt q = = −λ A dx
Φ
牛顿冷却公式 对流换热的热流速率方程是 黑体的理想化模型 发射率ε（亦可称为黑度）
Φ = hA ( t w − t f )
4 b
qb = σ T
q = ε σ Tb4
σ = 5.67 ×10-8W /(m 2 ⋅ K 4 ) − −黑体辐射常数
第十章 稳态导热
4 3
2 s
第九章 传热机理与传热速率方程
7-1 基本方式：导热、对流和辐射 7-2 傅里叶定律：导热的热流速率方程 7-3 对流与对流换热：牛顿冷却公式 7-4 热辐射：波尔兹曼定律 重点掌握： 三种传热方式的基本内容和定理
发生热传导的两个物体必须直接接触。
傅里叶定律
dt Φ = −λA dx
《热工基础》 复习课
中国石油大学(华东)《热工基础》期末考试必备通关指导
《热工基础》课程练习题适用层次所有层次适应专业石油工程、油气储运工程使用学期自学学时12021 授学时40 实验学时0使用教材教材名称《工程热力学（第三版）》；《传热学（第二版）》编者沈维道等;戴锅生出版社高等教育出版社参考教材《传热学》俞佐平等，高等教育出版社热力学部分绪论第一章基本概念 1-1～1-5第二章热力学第一定律 2-1～2-5练习题1-1：华氏温标规定，在标准大气压（101325Pa）下纯水的冰点是32℉，汽点是212℉（℉是华氏温标温度单位的符号）。
试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。
1-8：容器被分隔成A、B两室，如图1-19所示。
已知当地大气压=bp，B室内压力表2 的读数04.02,=ep MPa，压力表1的读数294.01,=ep MPa，求压力表3的读数（用MPa表示）。
第二章热力学第一定律 2-6～2-7第三章理想气体的性质 3-1～3-3；3-4～3-6练习题2-5：夏日为避免阳光直射，紧闭门窗，用电扇取凉，电扇功率为60W。
假定房间内初温为28℃、压力为，太阳照射传入的热量为，通过墙壁向外散热1800kJ/h。
室内有3人，每人每小时向环境散发热量为。
试求面积为15m2、高度为3.0m的室内每小时温度的升高值。
已知空气的热力学能与温度的关系为{}KTu∆=∆72.0kJ/kg。
3-4：锅炉燃烧需要的空气量折合为标准状态为30,105⨯=vq m3/h,实际送入的是温度int=250℃、表压力=ep150mmHg的热空气。
已知当地大气压力=bp756mmHg。
设煤燃烧后产生的烟气量与空气量近似相同，烟气通过烟囱排入大气。
已知烟囱出口处烟气的压力=2p，温度T2=480K，要求烟气流速=fc3m/s，试求：（1）热空气实际状态的体积流量vq；（2）烟囱出口内直径的设计尺寸。
见图3-10。
3-8：体积V=0.5m3的密闭容器中装有27℃、的氧气，加热后温度升高到327℃。
无机材料热工基础习题库
“无机材料热工基础”课程习题库第一章气体力学在窑炉中的应用思考题1.窑炉系统气体流动有何特点？将伯努利方程应用于窑炉系统的气体应注意哪些条件?二气流伯努利方程有什么特点?2.窑炉系统内的“窑压”大小与哪些因素有关?在生产实践中是如何调窑压的？窑压大小对生产过程由什么影响。
3.在窑炉系统中气体垂直流动时的分流法则是什么?，此法则的适用条件是什么?4.音速、马赫数Ma都是表示气体可压缩程度的参数，二者之间有何不同?5.为什么亚音速气流无论在多长的收缩管道中流动都不能获得超音速气流?6.在超音速流动中，速度随断面积增大而增大的物理实质是什么?7.亚音速气流在缩—扩喷嘴中流动获得超音速的条件是什么?8.烟囱的“抽力”与哪些因素有关?若烟气的温度相同、同一座烟囱的抽力是夏季大还是冬季大?9.若烟气与环境气温都不变，烟囱的抽力是晴天大还是雨天大?为什么?10.为什么同样规模的烟囱在沿海地区能正常工作而在内地高原地区却达不到原有的排烟能力?11. 家里燃气灶的结构如何？燃气灶的一次空气量吸入原理是什么？如何调节一次空气量的大小？作业题1.热气体在一垂直的等直径管内自下而上流动，管内气体的平均温度为500℃，管外空气温度为20℃。
试求2—2截面上的静压并画出相应的压头转换图。
设1—1截面在上方，1—1与2—2截面之间的距离为10m，压力损失为6Pa。
2.某窑炉的窑墙厚为240mm，窑墙上下各有一个直径为200mm的小孔，两个孔间垂直距离为lm，窑内气体温度为1000℃，烟气标态密度为1.32kg/Nm3，外界空气温度20℃，窑内零压面在两个小孔垂直距离的中间。
求通过上下两个小孔的漏气量。
3.压缩空气从装有一管嘴的气罐中流入大气，气罐中的压力p1=7×105Pa，温度20℃，求流出速度（Pa=1.05×105Pa，管嘴速度系数 =0.9）；(1) 管嘴为收缩管；(2) 管嘴为拉伐尔管。
4. 已知烟囱高度35m，上口直径1m，流速为2 Nm/m，烟囱下口直径为上口直径的两倍，烟囱内烟气平均温度为273℃，烟气在烟囱内流动时摩擦阻力系数为0.05，烟囱外界温度20℃，密度1.20kg/m3，求烟囱底部的负压。
(完整版)无机材料热工基础习题库
无机材料热工基础”课程习题库第一章气体力学在窑炉中的应用思考题1. 窑炉系统气体流动有何特点？将伯努利方程应用于窑炉系统的气体应注意哪些条件?二气流伯努利方程有什么特点?2. 窑炉系统内的“窑压”大小与哪些因素有关?在生产实践中是如何调窑压的？窑压大小对生产过程由什么影响。
3. 在窑炉系统中气体垂直流动时的分流法则是什么?，此法则的适用条件是什么?4. 音速、马赫数Ma都是表示气体可压缩程度的参数，二者之间有何不同？5. 为什么亚音速气流无论在多长的收缩管道中流动都不能获得超音速气流?6. 在超音速流动中，速度随断面积增大而增大的物理实质是什么?7. 亚音速气流在缩—扩喷嘴中流动获得超音速的条件是什么?8. 烟囱的“抽力”与哪些因素有关?若烟气的温度相同、同一座烟囱的抽力是夏季大还是冬季大?9. 若烟气与环境气温都不变，烟囱的抽力是晴天大还是雨天大?为什么?10. 为什么同样规模的烟囱在沿海地区能正常工作而在内地高原地区却达不到原有的排烟能力?11. 家里燃气灶的结构如何？燃气灶的一次空气量吸入原理是什么？如何调节一次空气量的大小？作业题1. 热气体在一垂直的等直径管内自下而上流动，管内气体的平均温度为500C，管外空气温度为20C。
试求2—2截面上的静压并画出相应的压头转换图。
设1—1截面在上方，1 —1与2—2截面之间的距离为10m,压力损失为6Pa。
2. 某窑炉的窑墙厚为240mm,窑墙上下各有一个直径为200mm的小孔，两个孔间垂直距离为Im，窑内气体温度为1000r，烟气标态密度为1.32kg/Nm3,外界空气温度20 r，窑内零压面在两个小孔垂直距离的中间。
求通过上下两个小孔的漏气量。
3. 压缩空气从装有一管嘴的气罐中流入大气，气罐中的压力p1=7X105Pa,温度20E，求流出速度(Pa=1.05X105Pa,管嘴速度系数=0.9);(1) 管嘴为收缩管；(2) 管嘴为拉伐尔管。
4. 已知烟囱高度35m,上口直径1m，流速为2 Nm/m，烟囱下口直径为上口直径的两倍，烟囱内烟气平均温度为273r，烟气在烟囱内流动时摩擦阻力系数为0.05,烟囱外界温度20r,密度1.20kg/m3,求烟囱底部的负压。
热工基础习题课-陈诚
热效率：
W0 20870 .3 t 59.76 % Q31 34920 .9
五、3 kg温度为80 ℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20 ℃的 冷水等压混合，水的比热为4.187 kJ/(kg· K)，求此混合过程的熵 变，并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？ 解：利用孤立（绝热）系熵增原理进行判断。 取该绝热容器为闭口系，设热水用角标H表示，冷水 用角标C表示，并注意工质为液体
（3）空气对外所作的膨胀功和技术功 由闭口系能量方程，膨胀功和技术功分别为：
w qn u 252.4 49.26 203.14kJ/kg
wt nw 183.44kJ/kg
四、1 kmol某种双原子理想气体进行可逆循环1-2-3-1。其中1-2是 定熵膨胀过程；2-3是定温放热过程；3-1是定压吸热过程。已知： T1=1500 K，T2=300 K，p2=0.1 Mpa， cp=1.005 kJ/(kg· K)。要求： （1）画出循环的p-ν图和T-s图；（2）求初态压力p1；（3）求循 环的热效率。 解：（1）循环图如下：
pV mRgT
由多变过程的过程方程，可得：
p1V1n p2V2n
两边取对数： ln p1 n lnV1 ln p2 n lnV2
得：
p2 1 ln ln p ln p2 ln p1 5.162 n 1 1.494 ln V1 ln V2 V1 1 ln ln V 3 2
得终了温度变化为：
又
10 T2 T1 8
n qn cn (T2 T1 ) cV (T2 T1 ) n 1 0.903 1.4 1 0.718 T1 0.9197T1 0.903 1 4 qn 252.4 T1 274.44K 0.9197 0.9197
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p1 100kPa
1
T1 20C
1 1.19kg / m3 1
c f 1 130m / s
A1 0.112m2
Q
Ws
2
p2 180kPa T2 150C
（1）B中气体的热力学能变化ΔUB； （2）A和B总的热力学能变化ΔUA+B。
Q=20kJ
A
B
习题
课 闭口系统能量方程式的应用
3. 由生物力学测定可知，一个人在静止时向环 境的散热率为400kJ/h。在一个容纳2000人 的礼堂里，由于空调系统发生故障，求：
（1）故障后20min内，礼堂中空气的热力学 能增加量；
（2）若系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1，
外界对系统作功6kJ，求该过程中系统与外界
传递的热量。
p
（3）若U2=175kJ，U3=87.5kJ，
1
2
求过程2-3传递的热量及
状态1的热力学能。
4
3
0 V
习题
课 稳定流动能量方程式的应用
5. 某一蒸汽轮机，进口蒸汽参数为p1=9.0MPa， t1=500℃，h1= 3386.8 kJ/kg，cf1=50m/s， 出口蒸汽参数为p2=4.0kPa，h2= 2226.9 kJ/kg， cf2=140m/s，进出口高度差为12m， 每kg蒸汽经汽轮机散热损失为15kJ. 试求：
（3）燃气在喷管出口处的流速 c f 3' 是多少? （4）燃气轮机的功率为多大?
（5）燃气轮机装置的总功率为多少?
Tutorial
Expansion work, useful work
9. Consider the expansion of air inside a cylinder. Let the initial volume be 0.025 m3 and the initial pressure be 10MPa. Let the expansion process be quasi-static and let the path be given by pV1.4 =constant. If the final volume of the gas is 0.20 m3, determine (a) the total amount of work done by the gas; (b) the amount of work done by the gas against the spring.
Tutorial
Energy Balance for Steady-Flow Systems
12. Air passes through a gas turbine system at a rate of 4.5 m /. It enters the turbine system with a velocity of 90 m /s and a specific volume of 0.85 m3/kg. It leaves the turbine system with a specific volume of 1.45 m3/kg. The exit area of the turbine system is 0.038 m2. In its passage through the turbine system, the specific enthalpy of the air is reduced by 200 kJ/kg and there is a heat transfer loss of 40 kJ/kg. Determine (a) the inlet area of the turbine in m2; (b) the exit velocity of the air in m /s; (c) the power developed by the turbine system in kilowatts.
p1 90kPa
v1 0.918m3 / kg 1 cf1 0
1
Win
2
2 p2 130kPa c f 2 110m / s
Tutorial
Energy Balance for Steady-Flow Systems
15. A mixture of air and water vapor with an enthalpy of 120kJ/kg enters the dehumidifying section of an air-conditioning system at a rate of 320kg/hr, liquid water drains out of the dehumidifier with an enthalpy of 42 kJ/kg at a rate of 7.0kg/hr. An air vapor mixture leaves with an enthalpy of 47kJ/kg. Determine the rate of heat removal from the fluids passing through the dehumidifier.
工程热力学与传热学
工程热力学 第二章 热力学第一定律
习题
习题
课 闭口系统能量方程式的应用
1. 一活塞汽缸设备内装有5kg的水蒸气，由初态
的热力学能 u1=2709.0kJ/kg 膨胀到 u2=2659.6kJ/kg，过程中加给水蒸气的热量 为80kJ，通过搅拌器的轴输入系统18.5kJ的
轴功。若系统无动能，位能的变化，试求通过
（1）压缩过程中对每公斤气体所作的功 ; （2）每生产 1 kg的压缩气体所需的功 ; （3）带动此压气机至少要多大功率的电动机 ？
习题
课 稳定流动能量方程式的应用
7. 现有两股温度不同的空气，稳定地流过如图所示
的设备进行绝热混合, 以形成第三股所需温度的空
气流。各股空气的已知参数如图中所示。
设空气可按理想气体计，其焓仅是温度的函数,
（1）单位质量蒸汽流经汽轮机对外输出的功； （2）不计进出口动能的变化，对输出功的影响； （3）不计进出口位能差，对输出功的影响； （4）不计散热损失，对输出功的影响； （5）若蒸汽流量为220t/h，汽轮机功率有多大。
6. 空气在某压气机中被压缩。压缩前空气的参数是 p1 =0.1MPa, v1 = 0.845m3/kg, 压缩后的参数是 p2 =0.8 MPa, v2= 0.175 m3/kg。假定在压缩过 程中, 1 kg 空气的热力学能增加146 kJ, 同时向 外放出热量 50 kJ, 压气机每分钟生产压缩空气 10 kg。 求 :
Tutorial
Energy Balance for Steady-Flow Systems
13. Consider a gas turbine power plant with air as the working fluid, Air enters at 100kPa, 20ºC (ρ=1.19kg/m3), with a velocity of 130m/s through an opening 0.112m2 cross-sectional area. After being compressed, heated and expanded through a turbine, the air leaves at 180kPa, 150ºC (ρ=1.48kg/m3), through an opening of 0.100m2 cross-sectional area. The power output of the plant is 375kW. The internal energy and enthalpy of the air are given in kJ/kg by U=0.717T and h=1.004T, where T is temperature on the Kelvin scale.
p3=105 Pa , A3=0.3 m2, cf3= ?, t3= ?
8. 某燃气轮机装置，如图。已知压缩机进口处空气的比焓
h1=290 kJ/kg。经压缩后 , 空气升温使比始增为 h2 =580 kJ/kg。在截面2处空气和燃料的混合物以 c f 2 =20 m/s的速度进入燃烧室, 在定压下燃烧, 使工质 吸入热量 q = 670 kJ/kg。燃烧后燃气进入喷管绝热膨
Tutorial
The first law of thermodynamics
10. An inventor claims to have developed a workproducing cycle which receives 1000 kJ of heat from a heat source, rejects 200 kJ of heat to a heat sink, and produces a net work of 700 kJ . How do we evaluate this claim?
胀到状态3’, h 3' = 800 kJ/kg, 流速增加到 cf 3' , 此燃气进入动叶片, 推动转轮回转作功。若燃气在动叶
片中的热力状态不变 , 最后离开燃气轮机的速度
c f 4 = 100 m/s o
求:
（1）若空气流量为100 kg/s, 压气机消耗的功率为多大?
（2）若燃气的发热值 qB=43 960 kJ/kg , 燃料的耗量为 多少?
活塞所作的功。
u1=2709.0kJ/kg
u2=2659.6kJ/kg
5 kg
W peddle= -18.5kJ
Q=80 kJ