第二学期热工基础第2次作业
第2学期西南交大《热工基础》主观题
答:过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为20℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min;水蒸汽流入的压力为200kPa,温度为300℃,比焓为3072kJ/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为100℃,比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
答:此绝热混合器所围空间为一稳流系,根据能量方程:59.有5g氩气,经历一热力学能不变的状态变化过程,初始状态p1=6.0?05 Pa,T1=600K,膨胀终了的容积V2=3V1,氩气可作为理想气体。
已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K),c p=0.523 kJ/(kg稫),求:(1)终了状态的温度T2、压力p2;(2)过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。
答:由题意:△U = 0 →T2 = T1 = 600 K由理想气体气体状态方程,有:60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功?有多少用来改变工质的热力学能(比热容取定值)?答:∵定压过程总加热量为:q =c p△T其中用来改变热力学能的部分为:△u= c V△T而c p = c V+R g∴定压过程用来作功的部分为:w =R g△T61. 2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍,稳定地从300℃降低到60℃,膨胀过程中作功418.68kJ,吸热83.736kJ,求:气体的c p和c V。
答:由闭口系能量方程:62. 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4.187kJ/(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?(提示:先由热力学第一定律求混合后水的状态)答:思路: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,并注意液体c p = c V = c由闭口系能量方程:第二次作业三、主观题(共6道小题)33.压力p1=0.3MPa、温度t1=24℃的空气,经喷管射入压力为0.1 MPa的大气中,问应采用何种喷管?34.在lg p—h图上画出蒸气压缩制冷的理论循环图,并用线段分别标出单位质量制冷剂的制冷量q2和压缩机的耗功量w0。
热工基础3次作业,66分
《热工基础》•homepage课程首页•courseware课程学习•homework课程作业•discussion讨论区•logout退出热工基础第1次作业正确答案:C解答参考:14. 如图理想气体的ab和cb过程,下列关系成立的为()(A)(B)(C)(D)正确答案:A解答参考:15. 在相同的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率()卡诺循环的热效率(A) 大于(B) 小于(C) 等于(D) 小于或等于正确答案:C解答参考:16. 在两恒温热源之间工作的可逆热机,其热效率的高低取决于()(A) 热力循环包围的面积大小(B) 高温热源温度(C) 低温热源温度(D) 高温热源及低温热源温度正确答案:D解答参考:17. 如果热机从热源吸热100 kJ,对外做功100 kJ,则()(A) 违反热力学第一定律(B) 违反热力学第二定律(C) 不违反第一、第二定律(D) A和B正确答案:B解答参考:18. 下列说法正确的是()4-10参考答案:过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5555.如图所示,b、c两状态点在同一条等温线上,试判断:△u ab与△u ac谁大?△s ab与△s ac谁大?参考答案:答:△u ab=△u ac;△s ab<△s ac56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间,若该热机从热源吸热1360 kJ,对外作功833 kJ。
问该热机循环是可逆的?不可逆的?还是根本不能实现的?参考答案:ηt>ηtc违背了卡诺定理结论:该循环根本不可能实现。
(也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解)57.气球直径为0.4 m,球内充有压力为150 kPa的空气,由于太阳辐射加热,气球直径增大到0.45 m,若球内气体压力正比于气球的直径,试求过程中气体对外的做功量W。
参考答案:解:已知D1 = 0.4 m时,p1=150 kPa,且气球内压力正比于气球直径,即p = kD,可求得:k =375 kPa/m答:过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为20℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min;水蒸汽流入的压力为200kPa,温度为300℃,比焓为3072kJ/k g,混合物流出的压力为200kPa,温度为100℃,比焓为419kJ/kg。
热工基础试题(含答案)
热工基础试题(含答案)一、单选题(共55题,每题1分,共55分)1.如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽,那么锅炉工作压力一定是()。
A、临界B、超临界C、范围不确定D、亚临界正确答案:B2.在两温度不同的热源之间工作的一切可逆循环,都具有()的热效率。
A、最大B、最小C、不相同D、相同正确答案:D3.在水定压汽化过程中,除()外,另外三个状态的温度是相同的A、干饱和蒸汽B、过热蒸汽C、饱和水D、湿蒸汽正确答案:B4.不经过汽化,未饱和水不可能变成(____)。
A、临界状态B、湿饱和蒸汽C、饱和水D、过热蒸汽正确答案:B5.在水蒸气的焓熵图上,等压线与等温线重合的区域是(____)。
A、过热区C、湿饱和蒸汽区D、未饱和水区正确答案:C6.热力系与外界交换的能量除了热之外,还有()A、热和功B、功C、热能D、热正确答案:B7.与外界不发生能量交换的热力系,只能是(____)。
A、闭口系B、孤立系C、绝热系D、绝功系正确答案:B8.工质由同一始态出发,到达同一终态,两步完成比一步完成()A、所含热力学能多B、熵增多C、焓、熵、热力学能变化相同D、放出热量多正确答案:C9.温度、压力和焓(____)状态参数。
A、都是B、不都是C、S是相同的D、都不是正确答案:A10.回热循环与同参数朗肯循环相比,正确的是(____)。
A、乏汽温度高B、凝结水温度高D、以上都不对正确答案:D11.下列说法错误的是(____)。
A、饱和水的熵随压力升高而降低B、过冷水的温度可能高于过热蒸汽的温度C、不论是在T-s图上,还是在h-s图上,湿饱和蒸汽区的等压线与等温线都是重合的D、压力超过临界压力后,水被加热后可以直接转变为过热蒸汽正确答案:A12.由未饱和水加热成饱和水的过程,称为(____)阶段。
A、预热段B、过热段C、汽化段D、加热段正确答案:A13.国际单位制中比内能的单位是()A、kg/cm2B、kJ/m3C、kJ/KD、kJ/kg正确答案:D14.与外界没有物质交换但可能有热量交换的是()。
热工基础在线作业二
热工基础在线作业二一、单选题(共 10 道试题,共 40 分。
)V1. 理想气体向真空膨胀,当一部分气体进入真空容器后,余下的气体继续膨胀。
该过程所做的膨胀功_____。
A. W>0B. W=0C. W<1D. 无法确定满分:4 分2. 系统中工质的真实压力是指 _____。
A. pgB. pbC. pvD. pb + pg或pb-pv满分:4 分3. 非稳态导热的_____。
A. 温度场和热流密度都不随时间变化B. 温度场不变,热流密度随时间变化C. 热流密度不变,温度场随时间变化D. 温度场和热流密度都随时间变化满分:4 分4. 在两恒温热源之间工作的可逆热机,其热效率的高低取决于_____。
A. 热力循环包围的面积大小B. 高温热源温度C. 低温热源温度D. 高温热源及低温热源温度满分:4 分5. 公式 q = cV△T + w适用于闭口系中_____。
A. 理想气体的可逆过程B. 实际气体的任意过程C. 理想气体的任意过程D. 任何工质的可逆过程满分:4 分6. 下列说法正确的是_____。
A. 平板和圆管加厚都能强化传热B. 平板和圆管加厚都定能削弱传热C. 平板加厚定能削弱传热,而圆管加厚不一定D. 平板加厚定能强化传热,而圆管加厚不一定满分:4 分7. 渐缩喷管在设计工况下工作(p2 = pb),如果喷管进口截面参数及背压保持不变,那么将此喷管截掉一段,其出口流速和流量将按_____变化。
A. 流速减小,流量增加B. 流速、流量都减小C. 流速不变,流量增加D. 流速减小,流量不变满分:4 分8. 在相同的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率_____卡诺循环的热效率。
A. 大于B. 小于C. 等于D. 小于或等于满分:4 分9. 饱和湿空气具有下列关系_____(t-干球温度、tw-湿球温度、tD-露点温度)10.二、判断题(共 15 道试题,共 60 分。
)V1. 熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。
热工基础作业答案
式中:依题意有:m.mm l s /m .g m /kg .cm /g .sin gl gh p MPa.p p p p v b vb 2020089108080102333===⨯=====-=ραρρkPakPa kPa p p p kPa Pa Pa m m P Pa O m m H p kPa Pa Pa m m p A P O H b O H b 6.206656.1061.961kPa 98p 656.106106656103332.1Hg 800p 1.961kPa a 34.19618067.9200982.97990103332.1Hg 7351265Hg2Hg 2222=++=++=∴==⨯⨯===⨯===⨯⨯=-压力单位换算:附录根据《热工基础》习题参考答案第二章 热能转换的基本概念和基本定律热能转换的基本概念 2-32-42-6 (a )取水为系统,故为闭口系。
系统与外界交换的能量为热能。
(b )取电阻丝+容器+水为系统,故为闭口绝热系。
系统与外界交换的能量为电能。
(c )取图2-40中虚线框内全部空间为系统,故为孤立系。
系统与外界无任何形式的能量交换。
2-7 2-82-10 用线性插值法求摄氏温标与华氏温标的换算关系:{}{}{}{}3281010010032212212+=--=--︒︒)C ()F ()C ()F (t .t t t 得绝对零度(-273.15℃)所对应的华氏温度为:{})F (.).(.t )F (︒-=+-⨯=67459321527381MP .a MP .-MPa .p -p p a MP .gH mm .MPa .g H mm x p g H mm .g H mm MPa .a MP x a MP x p 0.0039MPa g 29.0588mmH g H mm -Hg 735.0588mm p -p p Hg 735.0588mm MPa .p mmHg 107.5006MPa -A P Pa .g H mm -A P 0.0039MPa 3941Pa g H 29.56mm g H mm -g H mm .p -p p g H mm p p -p p 2a MP 13.498a MP .a MP .p a MP .p -A P g H mm .a MP .p p p p v b v v v b b 3v b v v b g b g b 0040094009800940567350980706567357060980706098011265321331126570656735706413098041312655673509801====⨯==∴======∴==⨯==========+=∴===+=冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷进进进进则设解法三:依题意有::附录查解法二:):附录(查解法一:力为:冷凝器内蒸汽的绝对压)()附录(查式中:力为:汽轮机进口处的绝对压)(aMP .a MP .-MPa .p -p p a MP .gH mm .MPa .g H mm x p gH mm .g H mm MPa .a MP x a MP x p 0.0039MPa g 29.0588mmH g H mm -Hg 735.0588mm p -p p Hg735.0588mm MPa .p mmHg107.5006MPa -A P Pa .g H mm -A P 0.0039MPa 3941Pa g H 29.56mm g H mm -g H mm .p -p pg H mm p p -p p 2a MP 13.498a MP .a MP .p a MP .p-A P g H mm .a MP .p p p p v b v v v b b3v bv v bg bg b 0040094009800940567350980706567357060980706098011265321331126570656735706413098041312655673509801====⨯==∴======∴==⨯==========+=∴===+=冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷进进进进则设解法三:依题意有::附录查解法二:):附录(查解法一:力为:冷凝器内蒸汽的绝对压)()附录(查式中:力为:汽轮机进口处的绝对压)(m m HgMPa MPa MPa p p p MPaMPa MPa p p p MPa Pa Pa m m Hg p b v v b v 577077.0025.0102.0025.0073.0098.0073.0733********.1550''2==-=-==-=-===⨯⨯=2-112-13 (1)取动力厂为系统,输入能量为煤的总发热量Q ,输出能量为输出功率P 。
热工基础及流体力学第二章作业完整版
热工基础及流体力学第二章作业HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】热工基础及流体力学第二章解:由题意可知⑴ 在初始平衡状态时,由力的平衡可得11b p A p A M g =+ ①重新达到平衡状态时,由力的平衡可得22b p A p A M g =+ ②由于假定活塞和汽缸壁间无摩擦,气体可以和外界充分换热,则可视为可逆及定温过程。
即满足2211pv p v = ③由式①②③可求得 332 1.5110v cm =⨯所以 215.1h cm = 则活塞上升的距离h ∆为 21 5.1h h h cm ∆=-= ⑵ 在整个热力过程中,气体的膨胀功 12ln p w RT p = ④ 在整个过程中重物的位能 所以整个过程中气体的换热量 43.5610pQ w E J =-=⨯ 解:由题意可知工质在汽轮中所做的功等于工质焓的减少又因蒸汽的流量为380t /c h =故 所产生的功率 744.1104.110s W kW P w c ⨯==⨯或(计算时要特别注意单位,尤其是功率单位:功率定义式:P=W/t (1瓦=1焦/秒))解:由题意可知在气体由状态1沿A 变化至状态2时在气体由状态2沿B 返回状态1时,热力学能在数值上等于40KJ,方向与之相反,则 80KJ Q U W =∆+=- 放热过程同理可得,在气体由状态1沿C 返回状态1时90KJ Q UW =∆+=- 放热过程解:由题意可知⑴ 压缩过程中对每千克的空气所做的功量等于空气的内能增加量与同外界交换的热量的代数和,即⑵ 每生产1Kg 的压缩空气所产生的技术功为⑶ 由⑵的结果可得带动此压气机需要用的电动机的功率为42.7410t W P wC ==⨯ 其中C 为流量2-9.利用孤立系统的熵增原理0A B A Bq q T T += A q 放出热量,B q 吸收热量 2-13(1)1221130273.15110.61500273.15c T T T T T η-+==-=-=+ (2)1211nett q q q q ωη-==1000.6161c t q kj ωη==⨯= (3)2110.61c q q η=-=20.3910039q kj =⨯= (4)61 1.0160w p kj s t === 2-16后一种方法:供暖系数'1112net Q Q Q Q εω==- 而2121Q Q T T =12211273.150.93293.15en Q Q T Q Q T =⨯=⨯= 所以1210.07net Q Q Q ω=-=其中:en T 为室内温度2T 为室外冷空气温度前一种方法:所以'110.7510.70.07net net Q Q ωω==倍 前一种方法是后一种的倍2-18用可逆定压过程2-3和可逆定容过程3-1和该过程一起组成一个循环 令该过程为绝热则532510P P pa ==⨯所以不可以实现当2250273.15523.15T K =+=所以所以可以实现。
第二学期热工基础第2次作业
第二学期热工基础第2次作业本次作业是本门课程本学期的第2次作业,注释如下:本次作业为5-8章的内容。
一、单项选择题(只有一个选项正确,共9道小题)1. 在水蒸气的汽化过程中,其汽化潜热为()(A) 该阶段的焓增(B) 该阶段的膨胀功(C) 该阶段的焓增和膨胀功之和(D) 该阶段的焓增和热力学能增量之和正确答案:A解答参考:2. 饱和湿空气具有下列关系()(t-干球温度、t w-湿球温度、t D-露点温度)(A) t>t w>t D(B) t>t D>t w(C) t=t D=t w(D) t w= t D>t正确答案:C解答参考:3. 渐缩喷管在设计工况下工作(p2 =p b),如果喷管进口截面参数及背压保持不变,那么将此喷管截掉一段,其出口流速和流量将按()变化。
(A) 流速减小,流量增加(B) 流速、流量都减小(C) 流速不变,流量增加(D) 流速减小,流量不变正确答案:C解答参考:4. 空气流在定熵滞止后()(A) 温度升高、压力降低(B) 温度降低、压力升高(C) 温度、压力均升高(D) 温度、压力均降低你选择的答案: C [正确]正确答案:C解答参考:5. 理想气体经过绝热节流后, 其温度()(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 可能升高、降低或不变正确答案:C解答参考:6. 活塞式压气机压缩比较高时,采用多级压缩级间冷却的好处是()(A) 减少耗功量,降低出口温度,降低容积效率(B) 增加耗功量,提高出口温度,增大容积效率(C) 减少耗功量,降低出口温度,增大容积效率(D) 增加耗功量,提高出口温度,增大容积效率你选择的答案: C [正确]正确答案:C解答参考:7. 活塞式压气机的余隙容积越大,容积效率ηV越低,对压气机的理论耗功量和产气量影响为()(A) 理论耗功量增加,产气量减小(B) 理论耗功量减小,产气量减小(C) 理论耗功量减小,产气量不变(D) 理论耗功量不变,产气量减小你选择的答案: D [正确]正确答案:D解答参考:8. 柴油机混合加热循环,若要提高其热效率,应在一定范围内适当采用措施()(A) 增加压缩比,减小升压比和预胀比(B) 增加压缩比和升压比,减小预胀比(C) 增加升压比,减小压缩比和预胀比(D) 增加压缩比和预胀比,减小升压比正确答案:B解答参考:9. 对压缩蒸气制冷循环,如果提高蒸发温度、降低冷凝温度,其()(A) 耗功量增加、制冷系数降低(B) 耗功量减小、制冷系数增大(C) 耗功量和制冷系数均降低(D) 耗功量和制冷系数均增大正确答案:B解答参考:二、判断题(判断正误,共23道小题)10.蒸气的压力越大,对应的饱和温度越高正确答案:说法正确解答参考:11.水的汽化潜热在任何情况下都相等你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案:说法错误解答参考:12.在水蒸气的定压汽化过程中,温度保持为饱和温度不变,因此其焓也不变正确答案:说法错误解答参考:13.焓变计算公式Δh= c pΔT适用于理想气体和蒸气你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案:说法错误解答参考:14.在湿蒸气区,定压线与定温线重合正确答案:说法正确解答参考:15.水蒸气的过热度越高,其性质越接近理想气体你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:16.可通过等压降温或等温升压的方式将未饱和湿空气变成饱和湿空气正确答案:说法正确解答参考:17.若湿空气的比湿度(含湿量)不变,当温度升高时,其吸湿能力增强你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:18.若湿空气中水蒸气的分压力不变,当温度升高时,其相对湿度降低正确答案:说法正确解答参考:19.气体流经渐缩喷管,其出口截面的压力一定等于背压你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案:说法错误解答参考:20.气体流经渐缩喷管,其出口截面的流速不可能超过当地音速正确答案:说法正确解答参考:21.渐缩喷管出口截面的压力为临界压力时,其流量等于最大流量你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:22.气体流经缩放喷管,其出口截面的压力恒等于背压正确答案:说法正确解答参考:23.气体流经缩放喷管,其流量恒等于最大流量你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:24.绝热节流前后焓不变,因此绝热节流过程是等焓过程正确答案:说法错误解答参考:25.压气机定温压缩过程耗功最小,定熵压缩过程耗功最大你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:26.活塞式压气机的余隙容积越大,产气量越少,但单位工质的理论耗功量不变正确答案:说法正确解答参考:27.压气机的压力比越大,容积效率越低正确答案:说法正确解答参考:28.当需要压气机压力比较大时,应采取多级压缩你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:29.多级压缩时,最佳分级压力(最佳压力比)是按照耗功最小的原则确定的正确答案:说法正确解答参考:30.增大内燃机的压缩比和定容升压比都有利于提高循环的热效率你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:31.增大内燃机的定压预胀比有利于提高循环的热效率正确答案:说法错误解答参考:32.蒸气压缩制冷循环中用干压缩代替湿压缩是为了避免压缩机穴蚀你选择的答案:说法正确[正确]正确答案:说法正确解答参考:(注意:若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。
石油华东《热工基础》2019年秋学期在线作业(二)答案
《热工基础》2019年秋学期在线作业(二)
试卷总分:100 得分:100
一、判断题 (共 10 道试题,共 100 分)
1.牛顿冷却公式中的△t可以改为热力学温度之差△T。
【正确答案】:正确
2.对流换热系数为一物性参数。
【正确答案】:错误
3.通过定容或压缩可以把热能转变成机械能。
【正确答案】:错误
4.热力学能与热量均是状态参数。
【正确答案】:错误
5.熵增大的过程必定为吸热过程。
【正确答案】:错误
6.气体吸热后温度一定升高。
气体膨胀时一定对外作功。
【正确答案】:错误
7.自然界中存在绝对的黑体。
【正确答案】:错误
8.角系数的互换性只有在热平衡条件下才能成立。
【正确答案】:错误
9.所有的状态都可以在状态参数图上表示。
【正确答案】:错误
10.导电体的导热机理与气体的导热机理一样。
【正确答案】:错误。
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℃.
热工基础课后题答案(作业)
1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. k P a p p p g b 6.13700136006.100=+=+= 2. k P a bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. k P a m m H g p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. k P a bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-2-1解:kJ U Q W 308050Δ-=-=-= ,所以是压缩过程3-2解:设气体的初态参数为1111m T V p 和、、,阀门开启时气体的参数为2222m T V p 和、、,阀门重新关闭时气体的参数为3333m T V p 和、、,考虑到刚性容器有:321V V V ==,且21m m =。
⑴当阀门开启时,贮气筒内压力达到51075.8⨯Pa ,所以此时筒内温度和气体质量分别为:K 25366.78.752931212=⨯==p p T Tkg T R V p m m 0.2252932870.02710751g 1121=⨯⨯⨯===⑵阀门重新关闭时,筒内气体压力降为 5104.8⨯Pa ,且筒内空气温度在排气过程中保持不变,所以此时筒内气体质量为: kg T R V p T R V p m g g 216.025.366287027.0104.852333333=⨯⨯⨯==所以,因加热失掉的空气质量为:3-7解:⑴ 定温:K T T 30321==,由理想气体的状态方程可得到初终态的体积:3611g 173922.1100.33032876m p T mR V =⨯⨯⨯==3622g 221766.51010.3032876mp T mR V =⨯⨯⨯==所以气体对外所作的功和吸收的热量分别为:kJ V V T mR V p W g V V 22573.73922.121766.5ln3032876lnd 12121=⨯⨯⨯===⎰kJ W Q 22573.-=-=⑵ 定熵:相当于可逆绝热过程,气体对外所作的功和热量分别为:kg m 0.0090.2160.225m m Δ32=-=-=kJp p V p k k V p W kk V V 135])31(1[30310287.0611.44.1])(1[1d 4.114.131121121=-⨯⨯⨯⨯⨯-=--==--⎰0=Q 终温为: K p p T T kk 41221.)0.30.1(303)(1.411.411212=⨯==--⑶ n =1.2:为多方过程,根据过程方程可得到气体的终温为:K p p T T nn 3.252)0.30.1(303)(21./20.11212=⨯==-气体对外所作的功和热量分别为: kJ p p n T mR W nn g 5.436])31(1[121.3032876])(1[12.112.11121=--⨯⨯=--=--kJn k n T T mc Q V 11.21812.14.12.1)3033.252(717.061)(12=--⨯-⨯⨯=---=3-17 解:混合后各成分的质量分数为:0.0567550500.1421122=+⨯=+=m m m co co ωω20.1637550750.232500.062122,11,222=+⨯+⨯=++=m m m m o o o ωωω0.027550500.0521122=+⨯+=m m m OHOHωω折合分子量为:28.85280.761180.02320.163440.05611ii =+++==∑M M ω)./(2288.28.858314K kg J MR R g ===4-1 解: 由热量守恒J W Q Q 550450100012=-=-= 由克劳休斯不等式:00185.030055054010002211>=-=+K J T Q T Q 0.7617550750.768500.75ω2N =+⨯+⨯=它的设计是不合理的4-2 解:采用电炉取暖时, KW P ef 56.536001024=⨯=-当采用电动机带动卡诺热泵时, kW TT T Q P pump 474.029352056.51211=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= %53.8%10056.5474.0=⨯==efpump P P η6-1 解:①1点:P 1=4MPa , t 1=400︒C查表得:h 1=3215.71kJ/kg , s 1=6.773kJ/(kg.K ) 2点:s 2=s 1=6.773kJ /(kg.K ), P 2=4KPa 查表得:h 2=2040.13kJ/kg , x =0.789 3(4)点:由P 3=P 2=4KPa 查表得:h 3=121.29kJ/kg吸热量:q 1=h 1-h 3=3215.71-121.29=3094.42kJ/kg 净功量:w net =h 1-h 2=3215.71-2040.13=1175.58kJ/kg 热效率:η=1q w net =42.309458.1175=37.99%干度:x =0.789②1点:由P 1=4MPa , t 1=550︒C查表得:h 1=3558.58kJ/kg , s 1=7.233kJ/(kg.K )2点:由s 2=s 1=7.233kJ /(kg.K ), P 2=4kPa 查表得:h 2=2179.11kJ/kg , x =0.846 3(4)点:由P 3=4kPa, 查表得: h 3=121.29kJ/kg吸热量:q 1=h 1-h 3=3558.58-121.29=3437.29kJ/kg 净功量:w net =h 1-h 2=3558.58-2179.11=1379.47kJ/kg 热效率:η=1q w net =29.343747.1379=40.13%干度:x =0.8466-6 解: (1)k =1.4 循环热效率为: 55.33%5.7111114.11=-=-=--k εη压缩过程为可逆绝热过程,所以有:K T v v T T k k 6385.728514.11112112==-⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=--εkPa P v v P P k k16455.7984.112112=⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε (2)k =1.3循环热效率为:%36.545.7111113.11=-=-=--k εη压缩过程为可逆绝热过程,所以有:K T v v T T k k 5225.728513.11112112==-⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=--εkPa P v v P P k k13455.7983.112112=⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε9-3 有一炉墙,厚度为20 cm ,墙体材料的热导率为1.3 W/(m ⋅K),为使散热损失不超过1500 W/m 2 ,紧贴墙外壁面加一层热导率为0.1 W/(m ⋅K)的保温层。
热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答案(全)2
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。
热工基础及流体力学第二章作业
热工基础及流体力学第二章解:由题意可知⑴ 在初始平衡状态时,由力的平衡可得11b p A p A M g =+ ①重新达到平衡状态时,由力的平衡可得22b p A p A M g =+ ②由于假定活塞和汽缸壁间无摩擦,气体可以和外界充分换热,则可视为 可逆及定温过程。
即满足2211pv p v = ③由式①②③可求得 332 1.5110v cm =⨯所以 215.1h cm = 则活塞上升的距离h ∆为 21 5.1h h h cm ∆=-= ⑵ 在整个热力过程中,气体的膨胀功 12ln p w RT p = ④ 在整个过程中重物的位能 所以整个过程中气体的换热量 43.5610pQ w E J =-=⨯ 解:由题意可知Q 工质在汽轮中所做的功等于工质焓的减少又因蒸汽的流量为380t /c h =故 所产生的功率 744.1104.110s W kW P w c ⨯==⨯或(计算时要特别注意单位,尤其是功率单位:功率定义式:P=W/t (1瓦=1焦/秒))解:由题意可知在气体由状态1沿A 变化至状态2时在气体由状态2沿B 返回状态1时,热力学能在数值上等于40KJ,方向与之相反,则80KJ Q U W =∆+=- 放热过程同理可得,在气体由状态1沿C 返回状态1时90KJ Q U W =∆+=- 放热过程解:由题意可知⑴ 压缩过程中对每千克的空气所做的功量等于空气的内能增加量与同外界交换的热量的代数和,即⑵ 每生产1Kg 的压缩空气所产生的技术功为⑶ 由⑵的结果可得带动此压气机需要用的电动机的功率为42.7410tW P wC ==⨯ 其中C 为流量 2-9.利用孤立系统的熵增原理0A B A Bq q T T += A q 放出热量,B q 吸收热量 2-13(1)1221130273.15110.61500273.15c T T T T T η-+==-=-=+ (2)1211nett q q q q ωη-==1000.6161c t q kj ωη==⨯=g (3)2110.61c q q η=-=20.3910039q kj =⨯= (4)61 1.0160w p kj s t === 2-16后一种方法:供暖系数'1112net Q Q Q Q εω==- 而2121Q Q T T =12211273.150.93293.15en Q Q T Q Q T =⨯=⨯= 所以1210.07net Q Q Q ω=-=其中:en T 为室内温度2T 为室外冷空气温度前一种方法:所以'110.7510.70.07net net Q Q ωω==倍 前一种方法是后一种的倍2-18用可逆定压过程2-3和可逆定容过程3-1和该过程一起组成一个循环 令该过程为绝热则532510P P pa ==⨯所以不可以实现当2250273.15523.15T K =+=所以所以可以实现。
第二学期热工基础次作业
本次作业是本门课程本学期的第3次作业,注释如下:本次作业为9-12章内容。
离线作业打印版一、单项选择题(只有一个选项正确,共10道小题)1. 导热系数是衡量物质导热能力的重要指标,其大小除与材料的成分、分子结构、密度有关外,还与()(A) 物体的几何形状有关(B) 物体的温度和含水率有关(C) 物体的温度有关,但与含水率无关(D) 物体的含水率有关,但与温度无关正确答案:B解答参考:2. 非稳态导热的()(A) 温度场和热流密度都不随时间变化(B) 温度场不变,热流密度随时间变化(C) 热流密度不变,温度场随时间变化(D) 温度场和热流密度都随时间变化正确答案:D解答参考:≤0.1M),意味着()3. 集总参数法的适用条件是:Bi≤0.1(或BiV(A) 该物体的体积很小(B) 该物体的导热系数很大(C) 该物体表面的对流换热热阻远大于内部的导热热阻(D) 该物体表面的对流换热热阻远小于内部的导热热阻正确答案:C解答参考:4. 关于对流换热系数,以下说法错误的是()(A) 液体的对流换热系数大于气体的对流换热系数(B) 有相变的对流换热系数大于无相变的对流换热系数(C) 紊流的对流换热系数大于层流的对流换热系数(D) 光滑表面的对流换热系数大于粗糙表面的对流换热系数正确答案:D解答参考:5. 一般情况下,强迫对流换热系数()自然对流换热系数(A) 小于(B) 等于(C) 大于(D) 无法比较正确答案:C解答参考:6. 如图所示,两半球内表面之间的辐射角系数X1,2为()(A) 1(B) 1/2(C) 1/3(D) p/2正确答案:B解答参考:7. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,遮热板的表面发射率(黑度)越大,削弱辐射换热的效果()(A) 越好(B) 越差(C) 没有影响(D) 视遮热板的表面温度而定正确答案:B解答参考:8. 将热电偶置于烟道中测烟气温度(烟气温度高于环境温度),在有、无遮热套筒条件下测得的温度分别为T1和T2,判断下列四种情况中正确的是()(A) T1=T2<烟气真实温度(B) T1 =T2>烟气真实温度(C) T1>T2>烟气真实温度(D) T2<T1<烟气真实温度正确答案:D解答参考:9. 为强化传热采用的错误措施是()(A) 提高流体的流速(B) 在对流换热系数较小的一侧壁面加肋(C) 改良流体的物性(D) 在对流换热系数较大的一侧壁面加肋正确答案:D解答参考:10. 下列说法正确的是()(A) 平板和圆管加厚都能强化传热(B) 平板和圆管加厚都定能削弱传热(C) 平板加厚定能削弱传热,而圆管加厚不一定(D) 平板加厚定能强化传热,而圆管加厚不一定正确答案:C解答参考:二、判断题(判断正误,共25道小题)11.不同温度的等温线绝不会相交正确答案:说法正确解答参考:12.热流线不一定总与等温线垂直相交正确答案:说法错误解答参考:13.热流密度的方向始终与温度梯度的方向相反正确答案:说法正确解答参考:14.热对流和对流换热描述的是相同的概念正确答案:说法错误解答参考:15.雷诺数表示流体的惯性力和浮升力的比值正确答案:说法错误解答参考:16.雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值正确答案:说法正确解答参考:17.同样的对流换热现象,也可能有不完全相同的准则式正确答案:说法正确解答参考:18.任何物体,只要其温度高于 0K,该物体就具有热辐射的能力正确答案:说法正确解答参考:19.在真空中不能进行辐射换热正确答案:说法错误解答参考:20.两物体辐射换热时,只是高温物体向低温物体放热正确答案:说法错误解答参考:21.两物体的辐射换热量为零,就表示两物体没有辐射换热正确答案:说法错误解答参考:22.辐射换热时,能量的形式会发生变化正确答案:说法正确解答参考:23.黑体的吸收比(率)和反射比(率)都是最大的正确答案:说法错误解答参考:24.一定温度下,黑体的辐射力最大正确答案:说法正确解答参考:25.辐射表面的温度越高,辐射能量中可见光的份额越大正确答案:说法正确解答参考:26.角系数是一个纯几何参数正确答案:说法正确解答参考:27.辐射表面的温度越高,角系数越大正确答案:说法错误解答参考:28.黑体和灰体的表面热阻均为零正确答案:说法错误解答参考:29.角系数越大,辐射换热的空间热阻越小正确答案:说法正确解答参考:30.在两个辐射换热表面间插入遮热板,原来两表面间的辐射换热量减少正确答案:说法正确解答参考:31.遮热板的表面发射率(黑度)越低,遮热效果越差正确答案:说法错误解答参考:32.对流换热系数h较小的情况下,可采用表面加肋的方式强化换热正确答案:说法正确解答参考:33.在管道外表面包裹保温层总能起到削弱传热的作用正确答案:说法错误解答参考:34.在管径较小的情况下,需要考虑临界热绝缘直径的问题正确答案:说法正确解答参考:35.在冷、热流体进出口温度相同、传热系数k、及换热面积都相同的条件下,换热器顺流布置和逆流布置的传热效果相同。
第二学期热工基础次作业
本次作业是本门课程本学期的第3次作业,注释如下:本次作业为9-12章内容。
离线作业打印版一、单项选择题(只有一个选项正确,共10道小题)1.导热系数是衡量物质导热能力的重要指标,其大小除与材料的成分、分子结构密度有关外,还与()(A)物体的几何形状有关(B)物体的温度和含水率有关(C)物体的温度有关,但与含水率无关(D)物体的含水率有关,但与温度无关正确答案:B解答参考:2.非稳态导热的()(A)温度场和热流密度都不随时间变化(B)温度场不变,热流密度随时间变化(C)热流密度不变,温度场随时间变化(D)温度场和热流密度都随时间变化正确答案:D解答参考:3.集总参数法的适用条件是:BiWO.l(或BiW0.1M),意味着()V(A)该物体的体积很小(B)该物体的导热系数很大(C)该物体表面的对流换热热阻远大于内部的导热热阻(D)该物体表面的对流换热热阻远小于内部的导热热阻正确答案:C解答参考:4.关于对流换热系数,以下说法错误的是()(A)液体的对流换热系数大于气体的对流换热系数(B)有相变的对流换热系数大于无相变的对流换热系数(C)紊流的对流换热系数大于层流的对流换热系数(D)光滑表面的对流换热系数大于粗糙表面的对流换热系数正确答案:D解答参考:5.一般情况下,强迫对流换热系数()自然对流换热系数(A)小于(C)大于(D)无法比较正确答案:C解答参考:为() 6.如图所示,两半球内表面之间的辐射角系数XI2(A)1(B)1/2(C)1/3(D)p/2正确答案:B7.削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,遮热板的表面发射率(黑度)越大,削弱辐射换热的效果()(A)越好(B)越差(C)没有影响(D)视遮热板的表面温度而定正确答案:B解答参考:8.将热电偶置于烟道中测烟气温度(烟气温度高于环境温度),在有、无遮热套筒条件下测得的温度分别为T和T,判断下列四种情况中正确的是()12(A)T二T V烟气真实温度12(B)T二T〉烟气真实温度12(C)T〉T〉烟气真实温度12(D)T V T V烟气真实温度21正确答案:D解答参考:9.为强化传热采用的错误措施是()(A)提高流体的流速(B)在对流换热系数较小的一侧壁面加肋(C)改良流体的物性(D)在对流换热系数较大的一侧壁面加肋正确答案:D10.下列说法正确的是()(A)平板和圆管加厚都能强化传热(B)平板和圆管加厚都定能削弱传热(C)平板加厚定能削弱传热,而圆管加厚不一定(D)平板加厚定能强化传热,而圆管加厚不一定正确答案:C解答参考:二、判断题(判断正误,共25道小题)11.不同温度的等温线绝不会相交正确答案:说法正确12.热流线不一定总与等温线垂直相交正确答案:说法错误解答参考:13.热流密度的方向始终与温度梯度的方向相反正确答案:说法正确解答参考:14.热对流和对流换热描述的是相同的概念正确答案:说法错误解答参考:15.雷诺数表示流体的惯性力和浮升力的比值正确答案:说法错误解答参考:16.雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值正确答案:说法正确解答参考:17.同样的对流换热现象,也可能有不完全相同的准则式正确答案:说法正确解答参考:18.任何物体,只要其温度高于0K,该物体就具有热辐射的能力正确答案:说法正确解答参考:19.在真空中不能进行辐射换热正确答案:说法错误解答参考:20.两物体辐射换热时,只是高温物体向低温物体放热正确答案:说法错误解答参考:21.两物体的辐射换热量为零,就表示两物体没有辐射换热正确答案:说法错误解答参考:22.辐射换热时,能量的形式会发生变化正确答案:说法正确解答参考:23.黑体的吸收比(率)和反射比(率)都是最大的正确答案:说法错误解答参考:24.一定温度下,黑体的辐射力最大正确答案:说法正确解答参考:25.辐射表面的温度越高,辐射能量中可见光的份额越大正确答案:说法正确解答参考:26.角系数是一个纯几何参数正确答案:说法正确解答参考:27.辐射表面的温度越高,角系数越大正确答案:说法错误解答参考:28.黑体和灰体的表面热阻均为零正确答案:说法错误解答参考:29.角系数越大,辐射换热的空间热阻越小正确答案:说法正确解答参考:30.在两个辐射换热表面间插入遮热板,原来两表面间的辐射换热量减少正确答案:说法正确解答参考:31.遮热板的表面发射率(黑度)越低,遮热效果越差正确答案:说法错误解答参考:32.对流换热系数h较小的情况下,可采用表面加肋的方式强化换热正确答案:说法正确解答参考:33.在管道外表面包裹保温层总能起到削弱传热的作用正确答案:说法错误解答参考:34.在管径较小的情况下,需要考虑临界热绝缘直径的问题正确答案:说法正确解答参考:35.在冷、热流体进出口温度相同、传热系数k、及换热面积都相同的条件下,换热器顺流布置和逆流布置的传热效果相同。
热工基础第2章作业答案参考资料
第2章作业答案2.1 解:一闭口系从状态1沿1-2-3途径到状态3,传递给外界的热量为47.5kJ ,而系统对外作功为30kJ ,如图所示。
(1)若沿1-4-3途径变化时,系统对外作功15kJ ,求过程中系统与外界的传热量;(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。
解:(1)闭中系统能量方程W E Q +∆=沿1-2-3途径到状态3,则KJ Q 5.47-=,KJ W 30=则,KJ W Q E 5.77305.47-=--=-=∆沿1-4-3途径变化,KJ W 15=,而E ∆与1-2-3途径方向相同,则KJ E 5.77-=∆ KJ W E Q 5.62155.77-=+-=+∆=∴(2) 系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1,KJ W 6-=,而E ∆与1-2-3途径方向相反,则KJ E 5.77=∆KJ W E Q 5.7165.77=-=+∆=∴2.12某气缸内充以空气,气缸截面积A=100cm 2 ,活塞距地面高度H=10cm ,活塞及其上重物的总质量G 1 =195kg ,当地的大气压力p b =102kPa ,环境温度t 0 =27℃,当气缸内的气体与外界处于热平衡时,把活塞重物拿去100kg ,活塞将会突然上升,最后重新达到热力平衡。
假定活塞和气缸壁之间无摩擦,气体可以通过汽缸壁与外界充分换热,空气视为理想气体,其状态方程为PV=mRT(R 是气体常数),试求活塞上升的距离和气体的换热量。
解:由于活塞和气缸壁之间无摩擦,汽缸壁与外界充分换热,则重新达到热力平衡时,系统内外压力和温度相等。
(1)确定空气的初始状态参数Pa A G p p b 5451110931.2101008.91951002.1⨯=⨯⨯+⨯=+=- 332411*********m AL V ---=⨯⨯⨯==热力平衡时,系统内外压力和温度相等,故取气体初温等于环境温度,即K T 300272731=+=(2)确定拿去重物后,空气的终止状态参数Pa A G p p b 5452210951.1101008.9951002.1⨯=⨯⨯+⨯=+=- K T 300272732=+=由理想气体状态方程和初终态温度相等坷得:333211210502.1951.1931.210m p p V V --⨯=⨯==则活塞上升距离:()cm m A V V L 02.50502.010100101502.1134312==⨯⨯-=-=∆-- 由闭口系能量方程W U Q +∆=由于21T T =,则0=∆U (理想气体的热力学仅取决于温度),J L A p W Q 999.970502.010********.1452=⨯⨯⨯⨯=∆==∴-2.14某蒸汽动力厂的锅炉以的质量流量向汽轮机供蒸汽,汽轮机进口处的表压力为,比焓为;出口处真空表的读数为,比焓为J/kg ;汽轮机向环境的散热量为,当地大气压力为。
热工基础第二版_课后答案(全)_张学学
第二章思考题绝热刚性容器,中间用隔板分为两部分,左边盛有空气,右边为真空,抽掉隔板,空气将充满整个容器。
问:⑴空气的热力学能如何变化?⑵空气是否作出了功?⑶能否在坐标图上表示此过程?为什么?答:(1)空气向真空的绝热自由膨胀过程的热力学能不变。
(2)空气对外不做功。
(3)不能在坐标图上表示此过程,因为不是准静态过程。
2. 下列说法是否正确?⑴气体膨胀时一定对外作功。
错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,对外不作功。
⑵气体被压缩时一定消耗外功。
对,因为根据热力学第二定律,气体是不可能自压缩的,要想压缩体积,必须借助于外功。
⑶气体膨胀时必须对其加热。
错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,不用对其加热。
⑷气体边膨胀边放热是可能的。
对,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边膨胀边放热。
⑸气体边被压缩边吸入热量是不可能的。
错,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边压缩边吸热。
⑹对工质加热,其温度反而降低,这种情况不可能。
错,比如多变过程,当n大于1,小于k时,可实现对工质加热,其温度反而降低。
4. “任何没有体积变化的过程就一定不对外作功”的说法是否正确?答:不正确,因为外功的含义很广,比如电磁功、表面力功等等,如果只考虑体积功的话,那么没有体积变化的过程就一定不对外作功。
5. 试比较图2-6所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各量的大小:⑴W12与W1a2;(2) ∆U12与∆U1a2;(3)Q 12与Q 1a2 答:(1)W 1a2大。
(2)一样大。
(3)Q 1a2大。
6. 说明下列各式的应用条件:⑴ w u q +∆=闭口系的一切过程 ⑵ ⎰+∆=pdv u q闭口系统的准静态过程 ⑶ )(1122v p v p u q -+∆=开口系统的稳定流动过程,并且轴功为零 ⑷ )(12v v p u q -+∆=开口系统的稳定定压流动过程,并且轴功为零;或者闭口系统的定压过程。
7. 膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系?流动功的大小与过程特性有无关系?答:膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统)时,热力设备与外界交换的机械功,由于这个机械功通常是通过转动的轴输入、输出,所以工程上习惯成为轴功;而技术功不仅包括轴功,还包括工质在流动过程中机械能(宏观动能和势能)的变化;流动功又称为推进功,1kg 工质的流动功等于其压力和比容的乘积,它是工质在流动中向前方传递的功,只有在工质的流动过程中才出现。
华东石油《热工基础》2019年秋学期在线作业(二)满分答案
《热工基础》2019年秋学期在线作业(二)
试卷总分:100 得分:100
一、判断题 (共 10 道试题,共 100 分)
1.牛顿冷却公式中的△t可以改为热力学温度之差△T。
正确答案:正确
2.对流换热系数为一物性参数。
正确答案:错误
3.通过定容或压缩可以把热能转变成机械能。
正确答案:错误
4.热力学能与热量均是状态参数。
正确答案:错误
5.熵增大的过程必定为吸热过程。
正确答案:错误
6.气体吸热后温度一定升高。
气体膨胀时一定对外作功。
正确答案:错误
7.自然界中存在绝对的黑体。
正确答案:错误
8.角系数的互换性只有在热平衡条件下才能成立。
正确答案:错误
9.所有的状态都可以在状态参数图上表示。
正确答案:错误
10.导电体的导热机理与气体的导热机理一样。
正确答案:错误。
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本次作业是本门课程本学期的第2次作业,注释如下:本次作业为5-8章的容。
一、单项选择题(只有一个选项正确,共9道小题)
1. 在水蒸气的汽化过程中,其汽化潜热为()
(A) 该阶段的焓增
(B) 该阶段的膨胀功
(C) 该阶段的焓增和膨胀功之和
(D) 该阶段的焓增和热力学能增量之和
正确答案:A
解答参考:
2. 饱和湿空气具有下列关系()(t-干球温度、t w-湿球温度、t D-露点温度)
(A) t>t w>t D
(B) t>t D>t w
(C) t=t D=t w
(D) t w= t D>t
正确答案:C
解答参考:
3. 渐缩喷管在设计工况下工作(p2 =p b),如果喷管进口截面参数及背压保持不变,那么将此喷管截掉一段,其出口流速和流量将按()变化。
(A) 流速减小,流量增加
(B) 流速、流量都减小
(C) 流速不变,流量增加
(D) 流速减小,流量不变
正确答案:C
解答参考:
4. 空气流在定熵滞止后()
(A) 温度升高、压力降低
(B) 温度降低、压力升高
(C) 温度、压力均升高
(D) 温度、压力均降低
正确答案:C
解答参考:
5. 理想气体经过绝热节流后, 其温度()
(A) 升高
(B) 降低
(C) 不变
(D) 可能升高、降低或不变
正确答案:C
解答参考:
6. 活塞式压气机压缩比较高时,采用多级压缩级间冷却的好处是()
(A) 减少耗功量,降低出口温度,降低容积效率
(B) 增加耗功量,提高出口温度,增大容积效率
(C) 减少耗功量,降低出口温度,增大容积效率
(D) 增加耗功量,提高出口温度,增大容积效率
正确答案:C
解答参考:
7. 活塞式压气机的余隙容积越大,容积效率ηV越低,对压气机的理论耗功量和产气量影响为()
(A) 理论耗功量增加,产气量减小
(B) 理论耗功量减小,产气量减小
(C) 理论耗功量减小,产气量不变
(D) 理论耗功量不变,产气量减小
正确答案:D
解答参考:
8. 柴油机混合加热循环,若要提高其热效率,应在一定围适当采用措施()
(A) 增加压缩比,减小升压比和预胀比
(B) 增加压缩比和升压比,减小预胀比
(C) 增加升压比,减小压缩比和预胀比
(D) 增加压缩比和预胀比,减小升压比
解答参考:
9. 对压缩蒸气制冷循环,如果提高蒸发温度、降低冷凝温度,其()
(A) 耗功量增加、制冷系数降低
(B) 耗功量减小、制冷系数增大
(C) 耗功量和制冷系数均降低
(D) 耗功量和制冷系数均增大
正确答案:B
解答参考:
二、判断题(判断正误,共23道小题)
10.蒸气的压力越大,对应的饱和温度越高
正确答案:说确
解答参考:
11.水的汽化潜热在任何情况下都相等
正确答案:说法错误
解答参考:
12.在水蒸气的定压汽化过程中,温度保持为饱和温度不变,因此其焓也不变正确答案:说法错误
13.焓变计算公式Δh = c pΔT 适用于理想气体和蒸气
正确答案:说法错误
解答参考:
14.在湿蒸气区,定压线与定温线重合
正确答案:说确
解答参考:
15.水蒸气的过热度越高,其性质越接近理想气体
正确答案:说确
解答参考:
16.可通过等压降温或等温升压的方式将未饱和湿空气变成饱和湿空气
正确答案:说确
解答参考:
17.若湿空气的比湿度(含湿量)不变,当温度升高时,其吸湿能力增强
正确答案:说确
解答参考:
18.若湿空气中水蒸气的分压力不变,当温度升高时,其相对湿度降低正确答案:说确
19.气体流经渐缩喷管,其出口截面的压力一定等于背压
正确答案:说法错误
解答参考:
20.气体流经渐缩喷管,其出口截面的流速不可能超过当地音速
正确答案:说确
解答参考:
21.渐缩喷管出口截面的压力为临界压力时,其流量等于最大流量
正确答案:说确
解答参考:
22.气体流经缩放喷管,其出口截面的压力恒等于背压
正确答案:说确
解答参考:
23.气体流经缩放喷管,其流量恒等于最大流量
正确答案:说确
解答参考:
24.绝热节流前后焓不变,因此绝热节流过程是等焓过程
正确答案:说法错误
25.压气机定温压缩过程耗功最小,定熵压缩过程耗功最大
正确答案:说确
解答参考:
26.活塞式压气机的余隙容积越大,产气量越少,但单位工质的理论耗功量不变
正确答案:说确
解答参考:
27.压气机的压力比越大,容积效率越低
正确答案:说确
解答参考:
28.当需要压气机压力比较大时,应采取多级压缩
正确答案:说确
解答参考:
29.多级压缩时,最佳分级压力(最佳压力比)是按照耗功最小的原则确定的
正确答案:说确
解答参考:
30.增大燃机的压缩比和定容升压比都有利于提高循环的热效率
正确答案:说确
31.增大燃机的定压预胀比有利于提高循环的热效率
你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]
正确答案:说法错误
解答参考:
32.蒸气压缩制冷循环中用干压缩代替湿压缩是为了避免压缩机穴蚀
你选择的答案:说确[正确]
正确答案:说确
解答参考:
(注意:若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。
在线只需提交客
观题答案。
)
三、主观题(共6道小题)
33.压力p1=0.3MPa、温度t1=24℃的空气,经喷管射入压力为0.1 MPa的大气中,问应采用何种喷管?
参考答案:
34.在lg p—h图上画出蒸气压缩制冷的理论循环图,并用线段分别标出单位质量制冷剂的制冷量q2和压缩机的耗功量w0。
参考答案:
35.空气进入喷管前的温度t1 =27℃,压力p1 =1.5 bar,出口背压p b= 1bar,空气的c p=1.004 kJ/(kg·K),R g=0.287 kJ/(kg·K),问:(1)应选何种喷管?(2)出口截面的流速为多少?(3)若A2 = 0.02 m2,喷管的流量为多少?
参考答案:
解:(1)选喷管(题目没有提到c1,可认为其很小)
(2)计算出口截面的流速,由(1)可判断:c2<c cr
36.某燃机混合加热循环,压缩始点工质参数p1 =0.85 bar,t1 = 40℃,ε=15,燃烧终了的工质参数t4= 2000℃,p4 =75bar,膨胀终了温度t5=760 K。
求:(1)在p-v图、T-s图上绘出其理想循环图;(2)循环中1kg工质(工质为空气)的加热量、放热量、循环功及热效率。
参考答案:
37.活塞式燃机的混合加热理想循环,工质可视为理想气体空气,若循环压缩比ε=14,循环中工质的总吸热量为1000 kJ/kg,其中定容过程和定压过程各占一半,压缩过程的初始状态为100kPa、27℃。
试计算:(1)输出净功;(2)循环热效率。
参考答案:
38.某冷库温度需保持在-20 ︒C,而环境温度则为30 ︒C,若采用氨制冷机,压缩机入口处为干饱和氨蒸气,而进入节流阀的是饱和氨溶液,循环中压缩机耗功率3.5 kW,试计算:①压缩机的压缩比是多少?
②循环的制冷系数是多少?③制冷量为多少冷吨(1冷吨=3.86 kW)?④放热量为多少?⑤制冷剂的质量流量是多少?
参考答案:
(主观题请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
)。