高等工程热力学作业
高等工程热力学试题-(07-1-17)[1].
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姓名： ；学号：高等工程热力学试题 (2006.9～2007.1研)一、 基本概念题(共52分＋4分)1、 简述热力学研究的基本内容和建立经典热力学体系的基本研究路线是什么？(3分、3分)2、 对于以下各例，说明所规定的系统作的功、热、内能、熵的变化（a ）一质量为M 重物（系统）在真空重力场中下落过程。
(2分)(b) 一木质雪橇（系统）从无摩擦的水平冰层滑到粗糙金属板上而停止（雪橇为刚性绝热材料制成，取地面为参考坐标）。
(4分)3、 写出特征函数焓h 的基本表达式和熵函数()v T s ,的微分方程式。
(2分、3分)4、 写出利用饱和液体焓的通用对应比方程()r r T f h ∆='∆和已知物性的A 物质(例如R22)，求温度为B物质(例如R134a)在温度2T 的比焓值的步骤，并简要说明正确选择通用对比参数的方法。
(6分)5、 简述偏摩尔参数与化学势的异同点，以及偏摩尔参数与偏离函数的区别(3分、3分)6、 说明熵变、熵增、熵流、熵源强度的概念及其区别 。
(5分)7、 写出太阳辐射能的总体和光谱辐射能的有效能表达式。
(6分)试说明光谱等效温度与黑体温度本质的异同点(加分：4分)8、 给出理论最高燃烧温度和平衡火焰温度的定义，需要什么方程或条件才可求出平衡火焰温度。
(6分)9、 以磁系统的热力能()H S U ˆ,函数的基本微分方程为例，说明处理特殊系统热力系统的关键点是什么？(6分)二、 已知1mol 液态苯的在标准大气压P 0下凝固点Tm ＝268.2K ，凝固热9874S =∆h J/mol ，熔点K 7.278=f T ，熔解热 9916=f h J/mol ， 固体和液体比热分别为61.122=ps c J/(K ·mol) 和80.126=pf c J/(K ·mol) 。
求熔化时熵变，并判断熔化过程能否自发进行。
(12分)三、 请把下面的T-s 图转为流程图，并说明各部件的名称，标识热、功的进出。
高等工程热力学试卷和答案
1True or false(20pts)1) Mass can cross the system boundary in the Open system .(T)2) Heat and work can not cross in the Closed system. (F)3)Intensive property is a property that is independent of the extent or mass of the system.(T)4)Heat exchangers are devices that transfer energy between fluids at different temperatures.(T)5) Heat engine can have a thermal efficiency of 100%. (F)6)Heat Engines are Devices that are used to convert heat to work.(T)7)The decrease in quality is always accompanied by an increase in entropy.(T)8)Reversible processes actually can occur in nature.F)9)Energy can be neither created or destroyed;it can only change forms.（T）10)Both Heat and Work are associated with a process and a state.(F)11)Once the temperature equality is established,the heat transfer stops.(T)12)The direction of heat transfer is always from the lower temperature body to the higher temperature.body.(F)13)Work is not a property of a system or its surroundings.(T)14)Closed Feedwater Heaters require a separate pump for each heater.(F)15)The reheat process in general can significantly change the cycle efficiency.(T)2Chosing a correct answer(30pts)1) A thermodynamic system generally has a boundary, this boundary （b）a)can be personally defined from your own interestsb)can only be defined following certain rolesc)is depend on the physical boundariesd)is independent on the physical as well as personal wills2) A system is called a closed system when （c）a)there is only heat exchange between the system and its surroundingsb)there is only work interactions between the system and its surroundingsc)there are both heat exchange and work interactoins between the system and its surroundingsd)there are neither heat exchange nor work interactions between the system and its surroundings3)The specific internal energy,u,other than U,of a system is determined by the（c）of the systema) volume b) pressure c) temperature d) mass4) An example of internal property of a system is （c？）a)mass b)total volume c)pressure d)enthalpy5) A steady state process is related to （a ？）a) a closed system with invarible propertiesb) a control volume with its property changesc) an open system keeping its properties constantd) a closed system having its properties changed6) A good approximation for a stream flowing through a porous plug is （a ）a) h in = h out b) P in = P out c)T in = T out d) a and b e) b and c7) Δ T= 0 is true （d ）a) for an adiabatic process. b) if no work is done.c) for an isentropic process. d) for a reversible process.8) Characteristics of Heat Engines include （e ）a) They receive heat from a high-temperature source.1b)They convert part of this heat to work.c)They reject the remaining waste heat to low-temperature sink.d) They operate on a cycle.e)all of above9) Quality （a）a) is defined by M /M + M ) liq liq vapb) is defined by v = x v + (1-x) v f gc)equals zero for a saturated vapor.d)is only defined in the two phase region.e)is the fraction of mass that is liquid.10) A good approximation for a stream flowing through a heat exchanger is （e？）a) h = h in out b) P = P in out c) T = T in outd) a and b e) b and c11)In an adiabatic process:（b）a)temperature cannot change.b)there is no heat flow.c)internal energy cannot change.d) a and be)a,b and c12) Which of the following is an extensive property ? （b）a)temperature b)weight c)compositiond)pressure e)none of the above13) What is the efficiency of an ideal Carnot heat engine cycle operating between 38 C and 482 C ? （c）a) 90 % b) 89 % c) 59 % d) 16 % e) 11 %14) Which of the following does not have units of energy? （d）a) N-m b) kw-hr c) Pa-m3 d) All have units of energy15)Extensive properties（d）a)apply at a point.b) do not depend on the size of the system.c)depend on position within a system.d)are proportional to the mass of a system.e)are printed in the tables in the back of your book.3Provide definition for the following terms(10pts)1)Internal energy:Internal energy is really the kinetic and potential energy of the atoms in the molecules.2)Heat:Energy crossing the system boundary,not associated with mass,due to a temperature difference.3)Work:Work is the energy transfer associated with a force acting through a distance.4) Closed system: No mass crosses the boundary. Heat and work can cross.5) Open system: Mass can cross the system boundary.4Answering and calculations(40pts)1) Feedwater Heater:Inlet 1 T1 = 200 ºC, p1 = 700 kPa, m1 40 kg/s2Inlet 2 T2 = 40 ºC, p2 = 700 kPa,Exit sat. liquid, p3 = 700 kPa,Find m 2 ?, m 3 ? andV 2 ? A2 = 25 cm2 Steady State m i m e m 1 m 2 m 3AVvInlet 2: compressed liquidTable A-4, v2 = 0.001008 m3/kgExit: saturated liquid Table A-5, v3 = 0.001108 m3/kgm 3 (AV)3v 3 0.060.00110854.15 kg/s m 2 m 3 m 1= 54.15 – 40 = 14.15 kg/sV m 2v 2 (14.15)(0.001008) 5.7 m/s2) A rigid tank contains 10 kg of water at 90 ºC. If 8 kg of the water is in the liquid form and the rest is in the vapor form. Determine the pressure in the tank and the volume of the tank . Table A-4, Psat = 70.14 kPa, P = Psat = 70.14 kPaTable A-4, vf = 0.001036 m3/kg, vg = 2.361 m3/kg v = vf + x(vg -vf) = 0.001036 + 0.2(2.361 – 0.001036) = 0.473 m3/kg V = mv = 10(0.473) = 4.73 m33)Heat is transferred to a heat engine from a furnace at a rate of 80 MW. If the rate of waste heat rejection to a nearby river is 50 MW, determine the net power output and the thermal efficiency. W Q H Q L 80 50 30 MWQ H 80 MW, Q L 50 MW0.375Q H 80 m A V 2 A 0.00252(AV)3 0.06 m 3 /sW304) A heat engine receives 600 kJ of heat from a high-temperature source at 1000 K during a cycle. It converts150kJ of this heat to work and rejects the remaining450kJ to a low-temperature sink at300 K. Determine if this heat engine violates the 2nd law of thermodynamics on the basis of(a)the Clausius inequality.(b)the Carnot principle.(a)Clausius inequalityQ QH QL600450T T T10003003H L= - 0.9 kJ/K < 0(b) Carnot principleth 1 Q Q H L 1 0.25T 300ηth < ηrev5)A heat pump maintains a house at a specified temperature. The rate of heat loss of the house and the power consumption of the heat pump are given. The exterior temperature outside of the house is T L , 20C. The interior temperature e inside of the house is T H ,220C. The rate of heat loss of the house is Q H , 110.000kj/h. It is to be determined if this heat pump can do thejob.Assumptions: The heat pump operates steadily.Analysis: The power input to a heat pump will be a minimum when the heat pump operates in a reversible manner. The coefficient of performance of a reversible heat pump depends on the temperature limits in the cycle only, and is determined fromCOP HPjev =11（T /T ）LH = 11（2273K ）/(22273K ) 14.75The required power input to this reversible heat pump is determined from the definition of the coefficient of performance to beW net.jev.min= Q H = 110.000kj /h ( 1h ) =2.07kwThis heat pump is powerful enough since 8 kw >2.07 kw.6) 0.5 kg of air undergoes a Carnot cycle with η = 0.5.Given the initial pressure p1 = 700 kPa, initial volume V1 = 0.12 m3 and heat transfer during the isothermal expansion process Q12 = 40 kJ, Find the highest and the lowest temperatures in the cycle.p 1V 1 (700)(0.12)mR (0.5)(0.287)T H T 1 585.4 K H COP P 14.75 3600srev 1 T L 1 10000.7 Hth T T Q T，T L = 292.7 K4 H1 L 1 L Q H T H 1 1 0.5 0.5 L。
工程热力学大作业
1、根据班级序号自己计算参数利用通用压缩因子图确定氧气在温度为313K（113+10×20号），比体积为0.0074m3/kg时的压力。
2、工程热力学中为什么要引入“可逆过程”?3、以空调制热（班级序号为双号）为例，画出工作原理图、工热关系图，指出其中的代价、收益和经济性指标分别是什么。
4、在热力学发展历史中，有哪些科学家做出贡献？至少列出5人及其成就。
答：（1）J.R.von迈尔：他提出了能量守恒理论，认定热是能的一种形式，可与机械能互相转化，并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。
（2）焦耳：他的实验结果已使科学界彻底抛弃了热质说，公认能量守恒、而且能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。
热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。
（3）法国人S.卡诺：提出著名的卡诺定理，指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限（4）开尔文(即W.汤姆森)根据卡诺定理制定了热力学温标。
（5）克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵5、为什么要引入“焓”和“熵”的概念？它们是如何定义的？答：“焓”：研究流动能量方程中，为了工程应用的方便，才引入焓。
（因为在流动过程中，工质携带的能量除热力学能之外，总伴有推动功，所以为了工程应用的方便起见，把U和PV组合起来，引入焓。
）“熵”6、下面的图是如何得到的？有何作用？7、一台清水离心泵，若泵中压力最低的点为K点，那么K点的压力与此泵工作时所处温度对应的饱和蒸汽压之间满足何种大小关系时，离心泵中压力最低点的水会汽化为气泡？8、一压缩机将1kg温度为T1、压力为p1的空气压缩到温度T2和压力p2，已知压缩过程是多变过程，多变指数为m。
（1）完整推导出T2与T1、p1、p2和m之间的关系式。
（2）空气在压缩机中可以分为三个阶段：首先空气通过吸气阀进入压缩机，此时吸气阀开启、排气阀关闭；接着吸排气阀均关闭，空气被压缩；最后排气阀开启，此时吸气阀仍关闭，空气通过排气阀排出压缩机。
高等工程热力学习题
气，每秒钟的抽气容积为 0.00025m3，假定在抽气过程中容器中气体的温度保持 300K 不变。试确定：
（a） 需要多少时间能使容器中压力降低到 0.35bar；
（b） 容器与环境之间的传热量；
（c） 被抽出氮的质量。
3-2 条件如上题，但进行的是绝热抽气，仍使压力降低到 0.35bar，问需要多少抽气时间，并求抽出
(d) df = −(βpv + s)dT + μpvdp
(e)
dg
=
(
βv μ
−
s)dT
−
dv μ
4-2
式中，β和μ分别是（定压）容积膨胀系数和定温压缩系数，其定义为：
β = 1 ⎜⎛ ∂v ⎟⎞ v ⎝ ∂T ⎠ p
μ
=
-
1 v
⎜⎜⎝⎛
∂v ∂p
⎟⎟⎠⎞T
6-1 试推证伯特洛（Berthelot）方程 的维里展开式为，
其中
β
=
B0 RT
−
A0
−
Rc T2
γ
=
−B0 RTb +
A0a −
B0 Rc T2
δ = B0 Rbc T2
而，
R=208.14 J/kg/K a=5.8390×10-4 m3/kg b=0.0 m3/kg
A0=81.99 m4/kg2 B0=9.8451×10-4 m3/kg c=1498.0m3K3/kg 。
6-9 试编制用贝蒂-布里奇曼状态方程计算流体 p-v-T 关系的通用程序（方程中的有关参数按蒋
汉文与邱信立编著的《热力学原理与应用》表 6-2 确定），并计算 215K 、3.7kg 的 CO 在 0.03m3
的刚性容器中所具有的压力。如果是氩气，则结果又会如何？
工程热力学第三章热力学第一定律作业
第3章 热力学第一定律3-1 一辆汽车 1 小时消耗汽油 34.1 升, 已知汽油发热量为 44000kJ/kg , 汽油密度 0.75g/cm3 。
测得该车通过车轮出的功率为 64kW, 试求汽车通过排气, 水箱散热等各种途径所放出的热量。
解: 汽油总发热量Q = 34.1×10-3m3 ×750kg/m3 ×44000kJ/kg =1125300kJ汽车散发热量Qout = Q-W ×3600 = (1125300-64×3600)kJ/h = 894900kJ/h3-2 气体某一过程中吸收了 50J 的热量, 同时, 热力学能增加 84J, 问此过程是膨胀过程还是压缩过程？ 对外作功是多少 J ？解 取气体为系统, 据闭口系能量方程式 Q = ΔU +WW = Q -ΔU = 50J -84J = -34J所以过程是压缩过程, 外界对气体作功 34J 。
3-3 1kg 氧气置于图 3-1 所示气缸内, 缸壁能充分导热, 且活塞与缸壁无磨擦。
初始时氧气压力为 0.5MPa, 温度为 27℃, 若气缸长度 2l , 活塞质量为 10kg 。
试计算拔除钉后, 活塞可能达到最大速度。
解：由于可逆过程对外界作功最大, 故按可逆定温膨胀计算：w = RgT ln V2/ V1 = 0.26kJ/(kg•K)×(273.15+ 27)K图3-1 图3-2×ln（A×2h）/ （A×h）= 54.09kJ/kgW =W0 + m'/2*Δc2 = p0(V2 -V1)+ m'/2*Δc2 （a）V1 =m1RgT1/ p1=1kg×260J/(kg•K)×300.15K/0.5×106Pa= 0.1561m3V2 = 2V1 = 0.3122m3代入(a)c2 = （2×(54.09J/kg×1kg×103-0.1×106Pa×0.1561m3)/10kg）1/2 = 87.7m/s3-4 有一飞机的弹射装置, 如图 3-2, 在气缸内装有压缩空气, 初始体积为 0.28m3 , 终了体积为0.99m3, 飞机的发射速度为61m/s, 活塞、连杆和飞机的总质量为 2722kg。
工程热力学习题及答案
工程热力学习题及答案
工程热力学学习题及答案
热力学是工程学习中的重要一环，它涉及到能量转化、热力循环等方面的知识。
在学习热力学的过程中，我们常常会遇到各种各样的学习题，下面就来看一些
典型的热力学学习题及答案。
1. 问题：一个理想气体在等压过程中，从初始状态到终了状态，其内能增加了
多少？
答案：在等压过程中，内能的增加量等于热量的增加量，即ΔU = q。
因此，
内能增加量等于所吸收的热量。
2. 问题：一个气缸中的气体经历了一个等温过程，温度为300K，初始体积为
1m³，末了体积为2m³，求气体对外界所做的功。
答案：在等温过程中，气体对外界所做的功等于PΔV，即气体的压强乘以体
积的变化量。
因此，气体对外界所做的功为PΔV = nRTln(V₂/V₁)。
3. 问题：一个理想气体经历了一个绝热过程，初始温度为400K，初始体积为
1m³，末了体积为0.5m³，求末了温度。
答案：在绝热过程中，气体的内能保持不变，即ΔU = 0。
根据理想气体的状
态方程PV = nRT，我们可以得到P₁V₁^γ = P₂V₂^γ，其中γ为绝热指数。
利用这个关系式，可以求得末了温度。
通过以上几个典型的热力学学习题及答案，我们可以看到热力学知识的应用和
计算是非常重要的。
只有通过不断的练习和思考，我们才能更好地掌握热力学
的知识，为今后的工程实践打下坚实的基础。
希望大家在学习热力学的过程中
能够勤加练习，不断提高自己的能力。
高等工程热力学试卷
一、单选题。
（每题2分，共16分）1.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( )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=0.28MPa2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( )A.技术功为正B.技术功为负C.体积功为正D.体积功为负3.理想气体可逆定温过程的特点是( )A.q=0B. W t=WC. W t>WD. W t<W4.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( )可逆过程△S。
A.大于B.等于C.小于D.大于等于5.饱和蒸汽经历绝热节流过程后( )A.变为饱和水B.变为湿蒸汽C.作功能力减小D.温度不变6.绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体( )A.焓值增加B.焓值减少C.熵增加D.熵减少7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为0.2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( )A.流速不变，流量不变B.流速降低，流量减小C.流速不变，流量增大D.流速降低，流量不变8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( )过程气体终温最高。
A.绝热压缩B.定温压缩C.多变压缩D.多级压缩二、填空题。
（每空2分，共30分）1、温度是衡量_____________的一个物理量，热力学温标的计量单位是_________。
2、物系的温度是用以判别物系间是否处于_________状态的参数。
3、理想气体的逸度等于______，逸度和逸度系数都是物质_______的函数。
4、压缩因子、偏差函数和逸度系数等表示实际流体对理想气体的____________。
5、热力学能和体积不变的简单封闭系统就将等同于________系统。
6、__________称为克劳修斯不等式，对______循环，上式等号成立。
工程热力学作业
1-1 一立方形刚性容器，每边长1m ，将其中气体的压力抽至1000Pa ，问其真空度为多少毫米汞柱？容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为0.1MPa 。
解：p = 1 000 Pa = 0.001 MPa真空度mmHg Pa MPa MPa MPa p p p b V 56.74299000099.0001.01.0===-=-= 容器每面受力F ＝p V A = 9 900 Pa×1m 2 =9.9×104 N1-2 试确定表压力为0.01 MPa 时U 形管压力计中液柱的高度差。
(1)U 形管中装水，其密度为1 000 kg/m 3；(2) U 形管中装酒精，其密度为789 kg/m 3。
解： 因为表压力可以表示为p g =ρgΔz ，所以有gp z gρ=∆既有（1）mm m s m m kg Pa g p z g72.101901972.1/80665.9/10001001.0236==⨯⨯=∆＝水ρ（2） mm m sm m kg Pag p z g34.129729734.1/80665.9/7891001.0236==⨯⨯=∆＝酒精ρ 1-7 从工程单位制热力性质查得，水蒸气在500℃、100at 时的比体积和比焓分别为v =0.03347m 3/kg 、h =806.6kcal/kg 。
在国际单位制中，这时水蒸气的压力和比热力学能各为多少？解： 水蒸气压力p =100at×9.80665×104Pa/at = 9.80665×106Pa=9.80665MPa 比热力学能u=h-pv=806.6kcal ×4.1868kJ/kcal)/kg-9806.65kPa ×0.03347m 3/kg = 3377.073kJ-328.228kJ =3048.845kJ2-1 冬季，工厂某车间要使室内维持一适宜温度。
工程热力学作业
m2
所以 m 9.184kg 8.066kg 1.118kg 氧气瓶漏气，且漏出1.118kg氧气。 3-12 空气从T1=300 K、p1=0.1 MPa压缩到p2=0.6 MPa。试计算过程的膨胀功(压缩功)、技术
1 q h 考虑汽轮机的散热以及进、出口气流的动能差和位能差 wsh = wT = -Δh = h1-h2 = 3442kJ/kg-2448kJ/kg = 994 kJ/kg 功率 PT=qmwT = 40× 103kg/3600s× 994kJ/kg = 1.104× 104 kW （2）考虑汽轮机的散热以及进、出口气流的动能差和位能差
Q 散 = -0.7× 106kcal =- 0.7× 106× 4.1868kJ = -2.93× 106 kJ Q 补 = -Q 机-Q 灯＋Q 散 = -1.32× 106 kJ-1.8× 104 kJ+2.93× 106 kJ = 1.592× 106 kJ 2-2 某机器运转时，由于润滑不良产和摩擦热，使质量为 150kg 的钢制机体在 30min 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 0.461kJ） 。 解：由于功损转变为热产，所以 W 损＝Q 损＝0.461kJ/(kg·℃)×50℃×150kg = 3457.5 kJ P 损 = Q 损/t = 3457.5kJ/(30×60)s = 1.92 kW 2-3 气体在某一过程中吸入热量12kJ，同时热力学能增加20kJ。问此过程是膨胀过程还是 压缩过程？对外所作功是多少J（不考虑考虑摩擦）？ 解: 取气体为系统，据闭口系能量方程式 Q= ΔU+W W=Q−ΔU=12kJ−20kJ = −8kJ 所以过程是压缩过程，外界对气体作功8kJ。 2-7 已知汽轮机中蒸汽的流量 qm=40 t/h ，汽轮机进口蒸汽焓 h1=3442 kJ/kg ，出口蒸汽焓 h2=2448 kJ/kg，试计算汽轮机的功率(不考虑汽轮机的散热以及进、出口气流的动能差和位能 差)。 如果考虑到汽轮机每小时散失热量 0.5×106kJ，进口流速为 70 m/s，出口流速为 120m/s， 进口比出口高 1.6 m，那么汽轮机的功率又是多少? 解： 稳定流动的能量方程
工程热力学大作业
综合性大作业1.对任课教师在教学上（教学方法、教学态度等等）有什么建议和意见？任课教师在以后的教学中要注意什么问题，有什么需要改进的？宏观、微观的意见和建议最好都有。
（不少于100字，要求内容翔实，不要空话大话和表扬话）本题是要求我提意见和建议，好的方面我就尽量简洁了，主要提出一些改进意见和建议。
在交大上了两年的课，我对老师授课的思路有这样的感受：讲课的思维主要有两种取向，一是描述性讲解，即在固定的知识体系架构上对知识进行解释，更加注重按照知识体系讲解；二是构造性讲解，即按照问题产生、分析方法、构建知识体系、完善知识体系的一般思维方式进行讲解，更加注重思维逻辑。
1.1综述坡哥的课给我最深课的感受有两个方面，一是讲解有耐性，二是枯燥乏味。
想过上面所讲的两种授课思路之后，我发现坡哥讲课的思维方式属于前者，更加注重照本宣科，所以给人的感觉是听课跟看书、看课件效果差别不大，而且后者在时间上更灵活。
事实上，关于如何深层次改善方面，我们所能想到的肯定不如老师的全面、合理，我们所能提供的更多的是不同老师授课效果的对比，下面我就根据自己的对比结果向老师提一点建议。
1.1意见、建议的误差分析在正式提出意见建议之前，我要说一下其他因素对上面所说的“对比结果”的影响，用科学术语讲就是“误差分析”。
不同的学科有不同的思维方式，也需要不同的讲授逻辑，所以用其他课的讲授逻辑跟工程热力学相类比的时候不可以完全套用；不同的老师有不同的性格、经验和生活状态（比如老教师和年轻教师），所以不能要求所有老师讲课的风格都慷慨激昂；不同专业的学生有不同的接受能力，所以同一门课程的讲解要因材施教；同一门课不同的内容对授课效果的要求也不一样，所以不能简单地认为知识应该用来灌输或是应该由学生自学。
1.3误差的修正与拟合针对上面所说的四个方面的问题，坡哥可以把自己的学习、授课和科研经验、体悟以及自己对这门课高屋建瓴的理解作为修正系数，比如我看了何老师编写的辅导书觉得她所讲述的工程热力学有着鲜明而简洁的专业思维。
高等工程热力学 童钧耕 习题1
RT a p 0.5 Vm b T Vm (Vm b) 8314.5 J/(mol K) 189 K 0.13864 Pa m6 K1/2 mol2 3 3 Vm 0.0268 10 m /mol (189 K)0.5Vm (Vm 0.0268 103 m3/mol)
用临界参数法求取R-K方程中常数a和b
0.427480 R 2Tc 2.5 0.427480 [8.3145J/(mol K)]2 (126.2K)2.5 a pc 3.39 106 Pa 0.13864Pa m 6 K1/2 mol 2
0.08664 RTc b pc 0.08664 8314.5J/(mol K) 126.2K 3 3 0.0268 10 m /mol 6 3.39 10 Pa
迭代后解得 Vm= 0.080238 m3/mol V m M 148.84 kg Vm 范氏方程计算 R-K方程计算
m 122.80kg
m 147.0 kg
本例，因范氏方程常数采用实验数据拟合值，故计算误差较小。
例题3-2
分别用（1）范德瓦尔方程、（2）RKS方程计算0℃，1000atm 下氮气的压缩因Z值。已知实验值为2.0685。 解：查得，氮气的物性为Tc=126.2K，pc=33.5atm， ω=0.040，相对分子质量M=28.013。 1）范德瓦尔方程 用临界参数计算a、b
例2-6 一台同时产生冷、热空气的设备，参数如图。设各股空气 均按稳定情况流动，不计入口、出口处动能差和位能差。已知 空气摩尔定压热容 Cp,m 29.3J/(mol K) ，环境温度T0=273.15K。 此装置中进行的过程能否实现？ 解： 取装置为控制体积。因 Wi=0，据稳定流动能量方程
(完整版)工程热力学习题集附答案.doc
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何和交换的热力系。
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p V48KPa ，大气压力p b0.102MPa ，则容器内的绝对压力为。
5．只有过程且过程中无任何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 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c V 。
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p g 75KPa ，大气压力p b 0.098MPa ，则容器内的绝对压力为。
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何变化，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 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c p 。
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_______。
高等工程热力学作业
高等工程热力学考试题1、 请扼要说明准静态过程与可逆过程的区别。
（8分）答：探讨准静态过程与可逆过程的区别，首先要分析不可逆损失。
不可逆损失就其产生的原因来说，可从与系统状态有关的非平衡损失和与物性有关的耗散损失两方面考核。
非平衡损失是由系统的非平衡态引起的，其中包括力的、热的、化学的三种非平衡损失。
耗散损失是因为机械摩擦阻力、流体的粘性阻力以及电阻、磁阻等的作用而产生的不可逆损失。
可逆过程是没有不可逆损失的过程。
准静态过程是指无非平衡损失的过程。
因此，二者的主要区别就是在于有无耗散损失。
2 、医用氧气袋中空时呈扁平状态，内部容积为零，接在压力为14MPa 、温度为17°的钢质氧气瓶上充气。
充气后氧气袋隆起，体积为0.008立方米，压力为0.15MPa 。
由于充气过程过快，氧气袋大气换热可以忽略不计，同时因充入氧气袋内气体质量与钢瓶气体内质量相比甚少，故可以认为钢瓶内氧气参数不变。
求充入氧气袋中氧气的质量？（8分）答：据能量方程i f out f cv W m gz c h m gz c h dE Q δδδδ+++-+++=122)21()21(据题意0=Q δ0=out m δ dU dE cv = 忽略gz c f和22则 0W i =+-δδin in m h dU dV p W o i =δ 且氧气袋内氧气质量即充入氧气的质量，∴积分后0)(21222=-+-V V p m h u m o in02222=+-V p m h u m o in （a ） ,又2222T R V p m g =（b ） 据题意 p 2=0.15MPa V 2=0.008m 3 R g =260 J/(kg.K)u 2=0.657T 2 kJ/kg h in =0.917T in kJ/kg 代入（a ）（b ）解得T 2=313.20 K m 2=0.0147 kg3、容积为V 的真空罐出现微小漏气，设漏气前罐内压力为零，而漏入空气的流量与p 0-p 成正比（p 0为大气压力），比例常数为а，由于漏气进程十分缓慢，可以认为罐内、外温度始终维持T 0（大气温度）不变。
高等工程热力学2014作业
高等工程热力学作业2014年流体热物性部分高等工程热力学作业一、请用PR 方程计算工质R290、R600a 和混合工质R290/R600a(50/50Wt%)的pvT 性质。
PR 方程的形式为：()()RT a p v b v v b b v b =--++- 220.45724c c R T a p α= …… 0.07780c cRT b p = 0.52[1(1)]r k T α=+-20.37464 1.542260.26992k w w =+-(1m i j ij i j a x x k =-∑∑…… m i i ib x b =∑120.01k = …………(R32/R125)已知参数：R=8.31451;R290： M=44.096g/mol T c =369.89K p c =4.2512MPa w=0.1521 R600a ：M=58.122g/mol T c =407.81K p c =3.629Pa w=0.184 解题思路：本题采用PR 方程求解工质R290和R290a 及其混合物的物性，已知温度和压力即可得到摩尔体积的值。
其编写程序如下。
1、程序如下(1)纯质R290clc;clear;pc1=4.251200;tc1=369.89;R=8.314;p=input('输入工质压力MPa)');t=input('输入工质温度℃');w1=0.1521;t=t+273.15;pr1=p/pc1;tr1=t/tc1;k1=0.37464+1.54226*w1-0.26992*w1^2;al1=(1+k1*(1-tr1^0.5))^2;al=0.45724*al1*R^2*tc1^2/pc1;b1=0.07780*R*tc1/pc1;A1=0.45724*al1*pr1/tr1^2;B1=0.07780*pr1/tr1;z=1.0;D=1;fz=1; %给变量赋初值eps1=0.00001;eps2=0.00001;%采用牛顿迭代法求z的值while D>eps1&&abs(fz)>eps2fz=z^3-(1-B1)*z^2+z*(A1-2*B1-3*B1^2)-(A1*B1-B1^2-B1^3);fzz=3*z^2-2*(1-B1)*z+A1-2*B1-3*B1^2;y=z;z=z-fz/fzz;D=abs((z-y)/z);endv=z*8.31451*t/p/10^6;fprintf('该温度及压力下的工质的摩尔体积为v=%.6fm3/mol\n',v);(2)R600a同R290，只是物性参数改变。
大工18秋《工程热力学》在线作业2参考答案
大工18秋《工程热力学》在线作业2题目见图片A.AB.BC.CD.D参考答案:C进行逆卡诺循环制热时，其供热系数将随着冷热源温差的减小而（）。
A.减小B.增大C.不变D.不确定参考答案:B空气进入渐缩喷管时初速度为200m/s，初压为1MPa，初温为500℃，则喷管达到最大流量时出口截面的流速为（）。
A.515.2m/sB.213.5m/sC.324.7m/sD.633m/s参考答案:A卡诺循环工作于600℃及40℃两个热源之间，设卡诺循环每秒钟从高温热源取热100kJ。
则该卡诺循环产生的功率为（）。
A.156kwB.64.1kwC.53.2kwD.127.5kw参考答案:B干饱和蒸汽绝热节流后，变为（）。
A.干饱和蒸汽B.湿饱和蒸汽C.过热蒸汽D.过冷蒸汽参考答案:C一空气压缩机的余隙容积比为6%,进气状态为0.1MPa，27℃，出口压力为0.5MPa，压缩过程的多变指数n=1.25，则该压气机的容积效率为（）。
A.0.843B.0.666C.0.538D.0.791参考答案:A空气以150m/s的速度在管道内流动，用水银温度计测量空气的温度。
若温度计上的读数为70℃，空气的实际温度是（）。
A.56℃B.70℃D.45℃参考答案:CA.AB.BC.CD.D参考答案:D题目见图片A.AB.BC.CD.D参考答案:ABCA.AB.BC.CD.D参考答案:AB高压比压缩制气过程中,当已经实现等温压缩过程后,还需要多级压缩的原因是()。
A.确保平稳安全B.减小功耗C.提高效率D.减小余隙影响参考答案:BC某个管道是喷管还是扩压管，取决于管道（）的变化A.管内流体的流速B.管道半径C.流体压力D.管道的长度参考答案:AC压气机按动作原理和构造分类包括（）。
A.活塞式压气机B.叶轮式压气机C.引射式压缩器D.离心式压气机参考答案:ABC在压缩机多级压缩中间冷却中，以理想气体计时，实现耗功最小的最佳压比配置条件是各级等温压缩功相等。
工程热力学习题3
测验作业3一：试回答下列问题，并扼要说明理由：1.t＜t0（三相点温度）时，不存在水的液相；2.t=0℃时，存在两相区；3.t＞400℃时，不在存在水的液相；4.v＞0。
04m3/kg时，不在存在水的液相。
二：开水房烧开水，用p=95kpa，x1=0.9的蒸汽与t2=20℃,p=95kpa的水混合。
试问欲得2×103kg开水，需要多少蒸汽和水？三:一制冷装置,进入蒸发器内的氨为-15℃的湿蒸汽,其干度x1=0。
15，出口为干饱和蒸汽。
若冷藏室内温度为-10℃,环境温度为27℃,试求(1)每千克氨在蒸发器中的吸热量;(2)冷藏室内不等温传热引起的能量损失。
四：有一冷却塔如图所示，进水流量mw1=216t/h，进口水温为t1=38℃，被冷却至t2=21℃；进入冷却塔的空气温度为t3=20℃，相对湿度φ3=50%，并在t4=30℃,φ4=100%时排出冷却塔。
设大气压力为，试求：1.列出冷却过程的质量和能量守恒方程；2.求每小时需供给的干空气量；3.求每小时水的蒸发量。
五：压力为p1=1.2mpa，温度T1=1200k的空气，以m=3kg/s的流量流经节流阀，压力降为p2=1.0mpa，然后进入喷管作可逆绝热膨胀。
已知喷管出口外界背压pb=0.6mpa，环境温度T0=300k。
问：1.应选何种形状的喷管；2.喷管出口流速及截面为多少；3.因节流引起的作功能力损失为多少，并表示在T-S图上；4.如果背压为Pb=0.4mpa，此时流过喷管的流量为多少。
六;一氨蒸气压缩制冷装置,氨的质量流量m=270kg/h,蒸发器中温度为-15℃,冷凝器中的温度为30℃,氨压缩机从蒸发器中吸入p1=0.2363mpa的干饱和蒸汽,并绝热压缩到t2=75℃,离开冷凝器时是饱和液氨。
求：（1）循环制冷系数；（2）已知冰的熔解热为333kj/kg，蒸发器将水从20℃制成0℃的水，求每小时产生的冰量；（3）压缩机吸入的容积流量。
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/ ℃
高等工程热力学作业-
高等工程热力学作业（编程）第三章实际气体状态方程第四章实际气体导出热力学性质与过程题目：一、用PR方程计算制冷剂R290、R600a和混合制冷剂R290/R600a：50/50wt%的PVT性质。
二、用PR方程计算制冷剂R290、R600a和混合制冷剂R290/R600a的导出热力学性质焓和熵。
源程序：1、牛顿迭代法求Zfunction Z=newton(A,B,Z)err=1e—6;for n=0：1000f=Z^3-（1—B）*Z^2+Z*（A—2*B—3*B^2）-（A*B-B^2-B^3);Z=Z-f/(3＊Z^2-2*（1—B）*Z+(A—2*B—3＊B^2）);if（abs(f)〈err）breakendend %%%％%%％％%%％%％%%％％％％％%％%%％％%%％%％%%％％％%%%%%%%%%%%%%％％％％％%%％％%％％％%%％%％％％2、求a、b、Z、v等参数函数function [v,Z,a,b，beta]=vv(p，T）R=8。
31451；N1=［44.096 369。
89 4。
2512 0.1521］；N2=［58。
122 407。
81 3.6290 0.1840］；k1=0。
37464+1.54226*N1(4)-0。
26992＊N1(4)^2；alpha1=(1+k1＊(1-（T/N1(2）)^0。
5）)^2;a1=0。
45724＊alpha1＊R^2*N1（2)^2/N1（3）/10^6;aa1=0.45724＊R^2＊N1（2)^2/N1(3)/10^6＊2＊sqrt（alpha1）＊（-k1/（2＊sqrt （N1（2)*T）））;b1=0。
07780*R*N1(2)/N1（3）/10^6;k2=0。
37464+1.54226*N2(4)-0。
26992*N2（4)^2;alpha2=（1+k2＊（1—(T/N2（2))^0。
5）)^2；a2=0.45724*alpha2＊R^2*N2(2）^2/N2(3)/10^6;aa2=0。
高等工程热力学14题全
1、简述温度的定义、物理意义及温度测量的工程应用意义。
温度是表征物体冷热程度的物理量，是物质微粒热运动的宏观体现。
根据热力学第零定律说明，物质具备某种宏观性质，当各物体的这一性质不同时，它们若相互接触，其间将有净能流传递；当这一性质相同时，它们之间达到热平衡。
人们把这一宏观物理性质称为温度。
物理意义：从微观上看，温度标志物质分子热运动的剧烈程度。
温度和热平衡概念直接联系，两个物系只要温度相同，它们间就处于热平衡，而与其它状态参数如压力、体积等的数值是否相同无关，只有温度才是热平衡的判据。
温度测量的工程应用意义：温度是用以判别它与其它物系是否处于热平衡状态的参数。
被测物体与温度计处于热平衡，可以从温度计的读书确定被测物体的温度。
2简述热与功的联系与区别区别：功是系统与外界交换的一种有序能，有序能即有序运动的能量，如宏观物体（固体和流体）整体运动的动能，潜在宏观运动的位能，电子有序流动的电能，磁力能等。
在热力学中，我们这样定义功：“功是物系间相互作用而传递的能量。
当系统完成功时，其对外界的作用可用在外间举起重物的单一效果来代替。
”一般来说，各种形式的功通常都可以看成是由两个参数，即强度参数和广延参数组成，功带有方向性。
功的方向由系统与外界的强度量之差来决定，当系统对外界的作用力大于外界的抵抗力时，系统克服外界力而对外界做功。
功的大小则由系统与外界两方的较小强度量的标值与广延量的变化量的乘积决定，而功的正号或负号就随广延量的变化量增大或减小而自然决定。
热量是一种过程量，在温差作用下，系统以分子无规则运动的热力学能的形式与外界交换的能量，是一种无序热能，因此和功一样热量也可以看成是由两个参数，即强度参数和广延参数组成的量。
传递热量的强度参数是温度，因此有温差的存在热量传递才可以进行。
热量的大小也可以由系统的与外界两方的较小强度量的标量与广延量变化量的乘积决定。
热量也有方向性。
热量的方向由系统与外界的温度之差来决定，当外界的温度高于系统的温度时，外界对系统传热。
高等工程热力学试卷
北京工业大学硕士研究生2006-2007学年第一学期期末考试试卷课程名称：高等工程热力学 2007年1月5日一．对于一定质量的物体m ，假定它的初温为T ，比热为c ，请问在环境温度为T 0（<T ）时，它所具有的火用值是多少？如果T <T 0呢？（本题共14分）二．某物质的状态方程为()T V f p =其中p 是压力，V 是体积，T 是绝对温度，而f (V )是V 的已知函数。
试证明该物质的内能与体积无关，仅是温度的函数（本题共17分）三．已知某气体的状态方程为，()p Tp a RT pv ωsin += 其中，a 和ω是已知常数。
试给出该气体的逸度系数Φ的计算公式。
（本题16分）四．已知1kg 的某流体在温度T 下从压力为p 1的状态1经过一可逆等温过程被压缩至压力为p 2的状态2。
假定在该过程中比容v 随压力p 的变化关系为，p a v ln =m 3/kg其中a 为已知常数，试计算该过程外界对流体所做的功及流体内能的增加。
假定该流体的热膨胀系数β为()Tvp b p T v v ωβsin 1=∂∂= K -1 其中b 和ω是两个已知常数。
（本题共18分）五．试就二级相变证明，第二Ehrenfest 方程为，()αγαγββ--=Tv c c dT dp p p 其中p 是压力（Pa ），T 是温度（K ），c p 是定压比热（J/(kg ·K)），v 是比容，而是β定压容积膨胀系数，p Tv v ∂∂=1β K -1下标α和γ表示与二级相变对应的两个相。
（本题共18分）六．试就由k 种组元组成的无化学反应的热力学系统证明，如果定义巨热力势Ω=pV ，则∑++=Ωii i d n pdV SdT d μ其中S 是熵，T 是温度，p 是压力，V 是容积，n i 组元i 的摩尔数，而μi 是组元i 的化学势。
进一步证明，如果选择T ，V ，μ1，μ2，μ3，…，μk 作热力学独立变量，那么是Ω系统的特性函数。
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高等工程热力学作业（编程）第三章实际气体状态方程第四章实际气体导出热力学性质与过程题目：一、用PR方程计算制冷剂R290、R600a和混合制冷剂R290/R600a：50/50wt%的PVT性质。
二、用PR方程计算制冷剂R290、R600a和混合制冷剂R290/R600a的导出热力学性质焓和熵。
源程序：1、牛顿迭代法求Zfunction Z=newton(A,B,Z)err=1e-6;for n=0:1000f=Z^3-(1-B)*Z^2+Z*(A-2*B-3*B^2)-(A*B-B^2-B^3);Z=Z-f/(3*Z^2-2*(1-B)*Z+(A-2*B-3*B^2));if(abs(f)<err)breakendend %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2、求a、b、Z、v等参数函数function [v,Z,a,b,beta]=vv(p,T)R=8.31451;N1=[44.096 369.89 4.2512 0.1521];N2=[58.122 407.81 3.6290 0.1840];k1=0.37464+1.54226*N1(4)-0.26992*N1(4)^2;alpha1=(1+k1*(1-(T/N1(2))^0.5))^2;a1=0.45724*alpha1*R^2*N1(2)^2/N1(3)/10^6;aa1=0.45724*R^2*N1(2)^2/N1(3)/10^6*2*sqrt(alpha1)*(-k1/(2*sqrt(N1(2)*T))); b1=0.07780*R*N1(2)/N1(3)/10^6;k2=0.37464+1.54226*N2(4)-0.26992*N2(4)^2;alpha2=(1+k2*(1-(T/N2(2))^0.5))^2;a2=0.45724*alpha2*R^2*N2(2)^2/N2(3)/10^6;aa2=0.45724*R^2*N2(2)^2/N2(3)/10^6*2*sqrt(alpha2)*(-k2/(2*sqrt(N2(2)*T))); b2=0.07780*R*N2(2)/N2(3)/10^6;a3=0.25*a1+0.5*(1-0.01)*sqrt(a1*a2)+0.25*a2;aa3=0.25*aa1+0.5*(1-0.01)*1/2/sqrt(a1*a2)*(a1*aa2+a2*aa1)+0.25*aa2;b3=0.5*(b1+b2);a=[a1 a2 a3];b=[b1 b2 b3];beta=[aa1 aa2 aa3];for i=1:3;A(i)=a(i)*p*10^6/(R^2*T^2);B(i)=b(i)*p*10^6/(R*T);Z(i)=newton(A(i),B(i),1);vv(i)=R*T*Z(i)/p/10^6;digits(5);v(i)=vpa(vv(i),5);i=i+1;enda=[a1 a2 a3];b=[b1 b2 b3];beta=[aa1 aa2 aa3];end %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%3、余函数法求ar、sr、hrfunction [ar,sr,hr]=as(p,T)[v,Z,a,b,beta]=vv(p,T);R=8.31451;for i=1:3;sr(i)=-R*log((v(i)-b(i))/v(i))+beta(i)/(2*sqrt(2)*b(i))*log((v(i)-0.414*b(i))/(v(i) +2.414*b(i)))-R*log(v(i)/(R*T/p/10^6));ar(i)=R*T*log((v(i)-b(i))/v(i))-a(i)/(2*sqrt(2)*b(i))*log((v(i)-0.414*b(i))/(v(i)+2 .414*b(i)))+R*T*log(v(i)/(R*T/p/10^6));hr(i)=ar(i)+T*sr(i)+R*T*(1-Z(i));endend %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4求绝对焓熵（以0℃饱和液体为标准)/(1satl ℃,0K kg kJ s ⋅=）function [h,s]=hs(p,T)M1=44.096;M2=58.122;x1=(1/M1)/(1/M1+1/M2);x2=(1/M2)/(1/M1+1/M2);Mm=M1*x1+M2*x2;M=[M1 M2 Mm]; ps=[0.015696 0.32979 0.47446];T0=273.15;R=8.31451;c1=[-95.80 6.945 -3.597*10^(-3) 7.290*10^(-7)];c2=[-23.91 6.605 -3.176*10^(-3) 4.981*10^(-7)];c3=[-64.79 6.798 -3.415*10^(-3) 6.294*10^(-7)];cps1=inline('-95.80./t+6.945-3.597*10^(-3)*t+7.290*10^(-7)*t.^2');cps2=inline('-23.91./t+6.605-3.176*10^(-3)*t+4.981*10^(-7)*t.^2');cps3=inline('-64.79./t+6.798-3.415*10^(-3)*t+6.294*10^(-7)*t.^2');cph1=inline('-95.80+6.945*t-3.597*10^(-3)*t.^2+7.290*10^(-7)*t.^3');cph2=inline('-23.91+6.605*t-3.176*10^(-3)*t.^2+4.981*10^(-7)*t.^3');cph3=inline('-64.79+6.798*t-3.415*10^(-3)*t.^2+6.294*10^(-7)*t.^3');Is1=quad(cps1,273.15,T)/1000;Is2=quad(cps2,273.15,T)/1000;Is3=quad(cps3,273.15,T)/1000;Ih1=quad(cph1,273.15,T)/1000;Ih2=quad(cph2,273.15,T)/1000;Ih3=quad(cph3,273.15,T)/1000;Is=[Is1 Is2 Is3];Ih=[Ih1 Ih2 Ih3];[ar,sr,hr]=as(p,T);for i=1:3[ar1,sr1,hr1]=as(ps(i),T0);ar0(i)=ar1(i);sr0(i)=sr1(i);hr0(i)=hr1(i);s(i)=1*M(i)+sr0(i)+Is(i)*M(i)-R*log(p/ps(i))-sr(i);h(i)=200*M(i)+hr0(i)+Ih(i)*M(i)-hr(i);endend %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5、主程序求v、h、sclearP=input('输入R600a工质压力:P/MPa:\n');T=input('输入R600a工质温度:T/K:\n');[v]=vv(p,T)[h,s]=hs(p,T) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% R290、R600a、R290/R600a的比体积v/(m^3/mol);R290、R600a、R290/R600a的焓h/(J/mol);R290、R600a、R290/R600a的熵s/(J/(mol.K); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%运行结果：单位制：SI第六章气液相平衡题目：试用Peng-Robinson方程计算纯质R290 P-T相图和溶液R290/R600a分别在p=1atm和p=10atm下的T-X相图。
纯质R290 P-T相图：源程序：1、求纯质R290逸度系数函数function [phi1]=phi(T1,P1,Z);R=8.3145;M1=44.096e-3;Tc1=369.89;Pc1=4.2512e6;w1=0.1512;Tr1=T1/Tc1;k1=0.37464+1.54226*w1-0.26992*w1^2;alpha1=(1+k1*(1-Tr1^0.5))^2;a1=0.45724*alpha1*(R^2)*(Tc1^2)/Pc1;b1=0.07780*R*Tc1/Pc1;A1=a1*P1/((R^2)*(T1^2));B1=b1*P1/(R*T1);Z=newton(A1,B1,Z);phi1=exp(Z-1-log(Z-B1)-A1*log((Z+2.414*B1)/(Z-0.414*B1))/(2*sqrt(2)*B1)); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2、主程序p1=3e5;dp=100;N=20000;err=1e-8;for T1=200:0.1:369.89for n=1:Nphi1v=phi(T1,p1,1.1);phi1L=phi(T1,p1,0.001);if abs(phi1v-phi1L)<=errbreakelsep1=p1+dp;endendif n==N+1fprintf('error!')break;elseplot(T1,p1/10^6,'r-');hold on;endendgrid;title('R290工质p-T相图');xlabel('T/K');ylabel('p/MPa');运行结果：溶液R290/600a分别在P=1atm和10atm下的T-X相图源程序：1、求R290/R600a逸度系数函数function phimix=phimix(type,x1,T,p,Z)R=8.3145;x2=1-x1;N1=[44.096 369.89 4.2512 0.1521];N2=[58.122 407.81 3.6290 0.1840];k1=0.37464+1.54226*N1(4)-0.26992*N1(4)^2;alpha1=(1+k1*(1-(T/N1(2))^0.5))^2;a1=0.45724*alpha1*R^2*N1(2)^2/N1(3)/10^6;b1=0.07780*R*N1(2)/N1(3)/10^6;k2=0.37464+1.54226*N2(4)-0.26992*N2(4)^2;alpha2=(1+k2*(1-(T/N2(2))^0.5))^2;a2=0.45724*alpha2*R^2*N2(2)^2/N2(3)/10^6;b2=0.07780*R*N2(2)/N2(3)/10^6;a=x1*x1*a1+2*x1*x2*(1-0.01)*sqrt(a1*a2)+x2*x2*a2; b=x1*b1+x2*b2;A=a*p*10^6/(R^2*T^2);B=b*p*10^6/(R*T);Z=newton(A,B,Z);if type==1bi=b1;sai=2*(x1*a1+x2*0.99*sqrt(a1*a2));else if type==2bi=b2;sai=2*(x2*a2+x1*0.99*sqrt(a1*a2));endendphimix=exp(bi/b*(Z-1)-log(Z-B)-A*(sai/a-bi/b)*log((Z+2.414*B)/(Z-0.414*B))/(2*sqrt( 2)*B));end%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2、1atm下R290/R600a的T-x图clearx1=0:0.01:1;x2=1-x1;t=length(x1);y1=x1;y2=1-y1;P=0.1;n=0;for i=1:tT=220;while 1n=n+1;fug1_l=phimix(1,x1(i),T,P,0.01);fug1_v=phimix(1,y1(i),T,P,1.1);fug2_l=phimix(2,x1(i),T,P,0.01);fug2_v=phimix(2,y1(i),T,P,1.1);k1=fug1_l/fug1_v;k2=fug2_l/fug2_v;y1(i)=k1*x1(i);y2(i)=k2*x2(i);sumy=y1(i)+y2(i);sumy1=sumy;if n==1y1(i)=k1*x1(i)/sumy;y2(i)=k2*x2(i)/sumy;fug1_v=phimix(1,y1(i),T,P,1.1); fug2_v=phimix(2,y1(i),T,P,1.1);k1=fug1_l/fug1_v;k2=fug2_l/fug2_v;y1(i)=k1*x1(i);y2(i)=k2*x2(i);sumy=y1(i)+y2(i);endwhile 1if abs((sumy-sumy1)/sumy1)<1e-4breakendsumy1=sumy;y1(i)=k1*x1(i)/sumy;y2(i)=k2*x2(i)/sumy;fug1_v=phimix(1,y1(i),T,P,1.1); fug2_v=phimix(2,y1(i),T,P,1.1);k1=fug1_l/fug1_v;k2=fug2_l/fug2_v;y1(i)=k1*x1(i);y2(i)=k2*x2(i);sumy=y1(i)+y2(i);endif abs(sumy-1)<=1e-4q(i)=T;breakendT=T+0.01;endR(:,i)=[x1(i),y1(i),T];ends=0;for i=1:tif R(3,i)<265s=s+1;L(:,s)=R(:,i);endendL(:,1)=[0,0,261];L(:,s+1)=[1,1,230.61];plot(L(1,:),L(3,:),'r'); hold on; plot(L(2,:),L(3,:));legend('泡点线'，’露点线’);xlabel('R290摩尔分数');ylabel('混合工质温度/K');title('p=1atm下，R290/R600a的T-x图');grid on %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 3、10atm下R290/R600a的T-x图clearx1=0:0.01:1;x2=1-x1;t=length(x1);y1=x1;y2=1-y1;P=1;n=0;for i=1:tT=290;while 1n=n+1;fug1_l=phimix(1,x1(i),T,P,0.01);fug1_v=phimix(1,y1(i),T,P,1.1);fug2_l=phimix(2,x1(i),T,P,0.01);fug2_v=phimix(2,y1(i),T,P,1.1);k1=fug1_l/fug1_v;k2=fug2_l/fug2_v;y1(i)=k1*x1(i);y2(i)=k2*x2(i);sumy=y1(i)+y2(i);sumy1=sumy;if n==1y1(i)=k1*x1(i)/sumy;y2(i)=k2*x2(i)/sumy;fug1_v=phimix(1,y1(i),T,P,1.1); fug2_v=phimix(2,y1(i),T,P,1.1);k1=fug1_l/fug1_v;k2=fug2_l/fug2_v;y1(i)=k1*x1(i);y2(i)=k2*x2(i);sumy=y1(i)+y2(i);endwhile 1if abs((sumy-sumy1)/sumy1)<1e-4breakendsumy1=sumy;y1(i)=k1*x1(i)/sumy;y2(i)=k2*x2(i)/sumy;fug1_v=phimix(1,y1(i),T,P,1.1); fug2_v=phimix(2,y1(i),T,P,1.1);k1=fug1_l/fug1_v;k2=fug2_l/fug2_v;y1(i)=k1*x1(i);y2(i)=k2*x2(i);sumy=y1(i)+y2(i);endif abs(sumy-1)<=1e-4q(i)=T;breakendT=T+0.01;endR(:,i)=[x1(i),y1(i),T];endplot(R(1,:),R(3,:),'r'); hold on;plot(R(2,:),R(3,:));legend('泡点线'，’露点线’);xlabel('R290摩尔分数');ylabel('混合工质温度/K');title('p=10atm下，R290/R600a的T-x图');grid on %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%运行结果：。