稳定流动的能量方程为解读

得到热量506kJ,如果该空气在相同的初、终态间作第二次 膨胀，仅加入热量39kJ， 求 （1）第一次膨胀中空气的内能增加丁多少？ （2）第二次膨胀中空气作了多少功？ （3）第二次膨胀中空气内能增加了多生?
例2.4 定量工质，经历一个由四个过程组成的循环，试填充下 表中所缺的数据，并判断是热机循环还是制冷循环。
2）
3.3分析、论述、证明题
（1）开口系统中焓有什么物理意义？在闭口系统中 是否存在焓这个物理量？ （2）请改正下列公式并说明理由： 1）
q u pv
2） Q Q U U 2 pdv 2 1 2 1
1
3）
w2 w1 pdv
1
2
（3）稳定流动过程能够同时满足下列三个公式，为什么？
1）
2） 3）
q du w
q dh wt
1 2 q dh dc gdz wi 2
3.4 两间门窗全关的相同房间，一间室内有冰箱，另一间没有。 问哪一间房间比较暖和？ 3.5在节流过程中流体温度从30℃降到-20℃，这是过程绝热 吗？ 3.6一个绝热刚性容器初始处于真空状态，打开阀门后，参数 为1amt(101.321kPa)和21℃的空气进入，直到容器内 压力达到1amt(101.321kPa)后关闭阀门。这时的容器 内的温度比 21℃高呢还是低?还是一样？
(1)q u w
(2) q cV dT d ( p )
(4)Q H Vdp
(5)q h ws
(3)q u ( p22 p11 )
0 p 0.1 MPa , t 500 C 2 3.9 1kg空气由 p1 1.0MPa, t1 500 C膨胀到 2
1 3
(2)计算12过程的膨胀功
p2 p1 p( ).( 1 ) p 2 1
w12 pd ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ [(
1 1 2 2
p2 p1 1 ).( 1 ) p1 )]d ( p1 p2 )(2 1 ) 2 1 2
解法二：
w12 三角形123的面积 矩形1345的面积 1 ( p1 p2 )(2 1 ) p1 (2 1 ) 2 1 ( p1 p2 )(2 1 ) 2
3.7 如右图所示，lkg理想气体，自状态 1 ( p1,1 ) 变化到状态2 ( p2 ,2 ) ，若第一 次变化过程 沿1一3一2进行．第二次沿 1—2进行．分别计算这两个过程中，气 体所作的膨账功． 解（1）计算132过程的膨胀功：由于该过程可以图示在 p 图书上说明此过程必是准静态过程，可用式（2-1）计算 膨胀功。 3 2 解法一： w123 pd pd p1 (3 1 ) 0 p1 (2 1 )
3.1、填空题 （1） 稳定流动的能量方程为（）；用于汽轮机，可简化 为（）；用于压气机，可简化为（）；用于换热器， 可简化为（）；用于管道，可简化为（）。 （2） q du pdv 适用于（）工质、（）系统、（） 过程。 （3） q dh vdp 适用于（）工质、（）系统、（） 过程。 3.2、是非判断及改错题：
解：
E12 1390KJ ,W23 395KJ , E34 1000KJ
因为
dE 0
所以
得 因为
E41 ( E12 E23 E34 ) 5KJ
W41 5KJ
W W
12
W23 W34 W41 390 KJ 0
所以 该循环是热机循环
3.10请判断下列叙述是否正确，并说明理由； 1.工质的焓代表用状态函数（ u p），描述的其部分能 量。 2.水泵向高压锅炉房泵水。它消耗的功量都转变为水的动能、 位能和克服管道摩擦所作的功。 3.工质膨胀时必须对其加热。 4.工质可以边膨胀边放热。
5.工质吸热后内能一定增加。 6.对工质加热，其温度反而降低。 7.气体膨胀时，一定对外做功。 8.气体压缩时，一定消耗外功。 9.对于一缩放喷管，在 pb 一定时随着 p2 的下降喷管出口 的速度不断增加，因而流量也越来越大。
说明（1）凡是能在p-υ图上用实线表示的过程必是准静 态过程。
（2）计算准静态过程的膨胀功不仅可以用公式求 的，也可以在p-υ图上过程线下的面积来求得
3.8判断下列说法是否正确： （1）工质吸热后必然膨胀； （2）理想气体放热后温度必然下降； （3）应设法利用烟气离开锅炉时带走的热量 例2．11 判断下列公式是否正确，若正确，指出应用条件 (系统、工质、过程及其它条件）
（1） 系统吸热后，温度必定升高。 （2） 系统吸热后，其内能必定增加。 （3）随工质流动所迁移的能量是焓。 （4） 开口系统对外作的技术功总可以用 wt vdp 计算。 （5） 开口系统稳定流动时可同时满足下列三个公式： 1） q du w
q dh wt 1 2 q dh dc gdz wi 3） 2