工程热力学

1.4用斜管压力计测量镐炉尾制0道中的再空度〔习题1•斗图）宣子的倾斜角日讥压力计中废用密度咎imitrtg加的水.斜管中阪柱桧M50mm.当地朮气压时仍5mmHg,握部烟道中地气的真空產似ramHiO表示）屋熒时压J] ｛用Pa表示h

解=馳式压力计上慷数艮加气的真空厦

附-p glanSO*-150^10 O3kg/m3 K?.8l m/s3-l50K9.8lPa

呦气的绝对压力

卫円交* 13.蝕5mmH150mmH ^0-10114.2 mmH a O-C.99侈10J Pa

1-4

例1如图「已如大\B^b=10132SPa R□型管内汞柱高度Z/=300inin T%怵我B读数为□.2S43MP1,求土蛊室压力卩圭及吒医表盏的读数"丄.

A

1

1"B◎

c!.R l"

u

解:PB =Pb +PeS

=101325Pa ^O r2543xlp fr Pa

=355600Pa

%

解：P B^P^P.3

= 101325Pa+0.2543 106Pa

= 355600Pit

P厂烬+ p B

=(133.32 ?< 300) Pa + 35 5600Pa

=0,3956MPa

P A =Pb +P M

p諒=P A~P b=0.3956MPa-0.101325MPa = 0.2943MPa

强调：

Ph是测压仪表所在环境压力

1-10某空调器输入功率L5kWffi 向环境介质输出轴量5.lkW,求空调器的制拎乘数. 解；制冷遽囁

毎严叫=5.1kW-1.5kW^3J 6kW

制羚系数

4 3.6kW

£ =」= ------------- = 2.4

此 1.5kW

2-4

臬种理想气体初态时从工鬼叫卩心 K=ei419m 」经过故热膨能过裡，烬态 p 2=170kPa, V 2=

0.2744m\过程戢值变化AW = -fi7®51d 『□釦谨吒体的质呈逛床 ^^r^l2flkJ/(kg K),且肯定也鴉

⑴热力学能变虽；(2> 量定容比热和气 体常數心.

解：U 由诒的定文式H=U+P V

^J/= AU + 4(pV) = At/ +{p J V J -內叫)

二-67.95U - (170kPii x 0.2744m 3-52OkPaxO.l419m 1) = -40.8 lkJ

K)

.越R 理想飞捋的社舐

(2)定值想容时 At/ = rm? L A7-.芯H =叫比、所圖

(2)宦值热容时 At/= me, AT, AH = mc p ^T ,所以

此=q -q = 5.20kI/(kg K)-3.123kJ/(kg -K) = 2.077kJ/(ltg • K) 2-5

AH/At/

j.20kJ/(kg-K) -6T95kJ/(-4O.81kJ) = 3.123kJ/(kgK)

0 0R9 m"

-50 molxK.3L4 5 K)xln^ ------------ = 28S.2 J.-K

0 04 斗5 m7

2-6 50kg废气和75kg的空气混合。已知废气中各组成气体的质量分数为

W co2“4%, W o2=6%, w 2o =5%, W N2 =75%，空气中O2,N2 的质量分数为

W o2=23.2%, W N2 =76.8%。混合后气体压力p=0.3MPa，试求混合气体的：（1）质量分数；（2）折合气体常数；（3）折合摩尔质量；（4）摩尔分数；（5）各组成气体的德分压力。

解：（1）混合后气体的质量m=75 5^ 125kg，其中

m co2二W CO2 m=0.14 50kg = 7kg

m H2o 二W H2O m=0.05 50kg = 2.5kg

m o^ W g,o/< m g +W a,o/< m a =0.06<50k^ 0.23^ 75k^ 20.4kg

口出=W g,N2m g - W a,N2m a =0.75 50kg 0.768 75kg=95.1kg

因此，质量分数

W C O2

讥027 kg

50kg 75kg

二

0.056

m H2O

m

2.5kg

50 kg 75kg

-0.020

m c2_ 20.4kg

m 50kg 75kg

=

0.163

.1 n.*r

- 一j = 5.20kJ/（kg ・K）- 3.123kJ/（kg K）■ 2.077kJ,.:（kg K} 3 L6绝热附It存娜屮间有隔楓将密器一井为二』左側有豔度为300K.圧力为2.8MPS1

的隔斥空气D OSkniuh右恻为頁空.若抽出隔极.求容黠屮空气的箱变°捕出隔板.flrh^P RQ=0 , W-0, Afcat7-O f ^^(7；-7；>04所凶, 7;= 7；= 300 K

nRT^

P M 50 inolxii.314 5 J/(mol ■ K)x JOO K

2.Sx10n Pa

= 0.(M4 5nf

V； = V； -0 044 5 V=V H + V^ -0.089 m'