热工基础课后题答案第二版第四章第五章

合集下载

热工基础 课后题答案

热工基础 课后题答案

二零一七年,秋第一章 热力学第一定律1-1用水银压力计测量容器中的压力,在水银柱上加一段水,若水柱高1020mm,水银柱高900mm ,当时大气压力计上的度数为b 755mmHg p =.求容器中气体的压力。

解:查表可知:21mmH O=9.80665Pa 1mmHg=133.3224Pa 由题中条件可知2H O Hg b1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPap p p p =++=⨯+⨯+⨯=≈容器 即容器中气体的压力为0.231MPa.1-2容器中的真空度为600mmHg v p =,气压计上的高度是b 755mmHg p =,求容器中气体的绝对压力(用Pa 表示)。

如果容器中的绝对压力不变,而气压计上高度为b 770mmHg p =,求此时真空表的度数(以mmHg 表示).解:因为600mmHg=600mm 133.3224Pa=79993.4Pa v p =⨯ b 755mmHg=755mm 133.3224Pa=100658.4Pa p =⨯容器中气体的绝对压力为b v 100658.479993.420665Pa p p p =-=-=若以mmHg 表示真空度,则2066520665Pa=mmHg 155mmHg 133.3224p ==则当气压计高度为b 770mmHg p =时,真空表的读数为770mmHg 155mmHg 615mmHg vb p p p '=-=-=1-3用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度,管子倾斜角30α=︒,压力计使用密度30.8g/cm ρ=的煤油,斜管中液柱长200mm l =,当地大气压力b 745mmHg p =.求烟气的真空度(mmHg )及绝对压力。

解:压力计斜管中煤油产生的压力为33sin 0.810kg /m 9.80.2m sin30=784Pa j p gl ρα==⨯⨯⨯⨯︒当地大气压为b 745mmHg=745mm 133.3224Pa/mm=99325.2Pa p =⨯则烟气的绝对压力为b j 99325.2Pa 784Pa 98541.2Pa p p p =-=-=若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH 2O 表示,则烟气的真空度为22784=784Pa=mmH O=79.95mmH O 9.80665j p1-6气体初态为3110.3MPa, 0.2m p V ==,若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到320.8m V =,求气体膨胀所做的功。

热工基础课后题答案第二版第四章-第五章

热工基础课后题答案第二版第四章-第五章
4.25MPa的水,是否也象1MPa的水那样经历汽化过程?为什么?
答:不可以,因为水的临界点压力为22.12MPa,故此,当压力高于临界压力时,它的汽化不经过气液两相区,而是由液相连续的到达气相。
答:保证其压力。
2.锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足 的关系?为什么?
答:不对,因为水蒸气不能看作是理想气体,其内能不仅是温度的函数,还是压力的函数,故此定温过程内能是改变的, 不等于0。
3.有无0℃或低于0℃的蒸汽存在?有无低于0℃的水存在?为什么?
答:有0℃或低于0℃的蒸汽存在,只要压力足够低就可能,但是没有低于0℃的水存在,因为水的三相点温度为0.01℃,低于三相点温度,只可能是固态或是气态。
⑴熵增大的过程为不可逆过程;
⑵不可逆过程的熵变 无法计算;
3若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的 必大于可逆途径的 ;
4工质经历不可逆循环后 ;
5自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的,因此熵减小的过程不可能实现;
6工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小。
答:(1)不正确,只有孤立系统才可以这样说;
(2)吸热
放热
(3)性能系数
得到
所以
4-4解:
对于制冷机
对于热机
4-5解:理想气体的内能是温度的单值函数,气体向真空的膨胀过程系统对外不作功,且过程绝热,系统的内能不变,故气体温度不变:
由 得到
热力学能变化为
熵的变化为
4-6解:
(1)气体熵变为
热源熵变为
总熵变为
(2)气体熵变为
热源熵变为
总熵变为
(3)气体熵变为
3.热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能,而热能不可能全部变为机械能”?

热工基础(4.1.1)--第五章习题作业及答案

热工基础(4.1.1)--第五章习题作业及答案

热工基础第五章作业题5-2 空气流经出口面积为A 2=10cm 2的渐缩喷管,喷管进口的空气参数为p 1=2.0MPa 、t l =80℃、c 1=150m/s ,背压p b =0.8MPa ,试求喷管出口处空气的流速和流经喷管的空气流量。

若喷管的速度系数为0.96,喷管的出口流速和流量又为多少?答案:(1)c 2=339.5 m/s ,q m =0.489 kg/s 。

(2)c 2’=325.9 m/s ,q m ’=0.462 kg/s 。

5-3 水蒸气经汽轮机中的喷管绝热膨胀,进入喷管的水蒸气参数p 1=0.9MPa 、t 1=525℃,喷管背压为p b =0.4MPa 、若流经喷管的质量流量q m =6kg/s ,试进行喷管的设汁计算。

答案:选缩放喷管,A cr =5.79 cm 2,A 2=5.99 cm 25-7 一锅炉锅筒,壁厚20mm ,外径0.6m ,热导率K)58W/(m •=λ,烟气温度C 10001°=t ,水温C 2002°=t 。

烟气到锅筒壁的总表面传热系数K)W/(m 16121•=h ,锅筒壁壁面到水的表面传热系数K)W/(m 232622•=h 。

求锅筒的热流密度和汽包外壁表面的温度。

若锅筒内壁表面结了一层5mm 的水垢,其热导率K)W/(m 312•=.λ,再求各值。

答案:无垢q =85150(W/m 2),t w1=269.3℃;结垢q =58800(W/m 2),t w 1=493.1℃;5-11一套管式换热器长2m ,外壳内径为6cm ,内管外径为4cm ,厚3mm 。

内管中流过冷却水,平均温度为40°C ,质量流量为0.0016m 3/s 。

平均温度70°C 的L-AN14润滑油流过环形空洞,质量流量为0.005 m 3/s 。

试计算内外壁面均洁净的传热系数值。

冷却水系经处理的冷却塔水,管壁材料为黄铜。

(油类被冷却时,层流换热可按1/30.14f w 1.86(/)(/)Nu RePrd l ηη=计算,定性温度为流体平均温度)。

《热工基础(张学学高教》课后答案第五章-第七章

《热工基础(张学学高教》课后答案第五章-第七章

《热工基础(张学学高教》课后答案第五章-第七章思考题1. 热水泵必须安装在热水容器下面距容器有一定高度的地方,而不能安装在热水容器上面,为什么?答:保证其压力。

2. 锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足q=w的关系?为什么?答:不对,因为水蒸气不能看作是理想气体,其内能不仅是温度的函数,还是压力的函数,故此定温过程内能是改变的,?U不等于0。

3. 有无0℃或低于0℃的蒸汽存在?有无低于0℃的水存在?为什么?答:有0℃或低于0℃的蒸汽存在,只要压力足够低就可能,但是没有低于0℃的水存在,因为水的三相点温度为0.01℃,低于三相点温度,只可能是固态或是气态。

4. 25MPa的水,是否也象1MPa的水那样经历汽化过程?为什么?答:不可以,因为水的临界点压力为22.12MPa,故此,当压力高于临界压力时,它的汽化不经过气液两相区,而是由液相连续的到达气相。

5. dh=cpdT适用于任何工质的定压过程。

水蒸气定压汽化过程中dT = 0,由此得出结论,水定压汽化时dh=cpdT=0,此结论是否正确?为什么?答:不正确,因为定压汽化过程中发生了相变,上式只适用于不发生相变的过程。

6. 试解释湿空气、湿蒸汽、饱和湿空气。

答:湿空气:含水蒸汽的空气;湿蒸汽:含有液态水的水蒸气;饱和湿空气:相对湿度为100%的湿空气。

7. 对未饱和湿空气与饱和湿空气分别判断干球温度、湿球温度、露点温度三者的大小。

答:未饱和湿空气:干球温度>湿球温度>露点温度饱和湿空气:干球温度>湿球温度=露点温度8. 在相同的温度及压力下,湿空气与干空气相比,那个密度大?答:干空气的密度大。

9. 同一地区阴雨天的大气压力为什么比晴朗天气的大气压力低?答:阴雨天相对湿度高,水蒸气分压力大。

10. 若两种湿空气的总压力和相对湿度相同,问:温度高的湿空气含湿量大还是温度低的湿空气含湿量大?为什么?答:由d=0.6621-1?Ps,在相同相对湿度的情况下,温度高,Ps大,所以,温度高含湿量大。

(完整版)热工基础课后题答案

(完整版)热工基础课后题答案

二零一七年,秋第一章 热力学第一定律1—1用水银压力计测量容器中的压力,在水银柱上加一段水,若水柱高1020mm ,水银柱高900mm ,当时大气压力计上的度数为b 755mmHg p =。

求容器中气体的压力. 解:查表可知:21mmH O=9.80665Pa 1mmHg=133.3224Pa 由题中条件可知2H O Hg b1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPap p p p =++=⨯+⨯+⨯=≈容器 即容器中气体的压力为0。

231MPa 。

1-2容器中的真空度为600mmHg v p =,气压计上的高度是b 755mmHg p =,求容器中气体的绝对压力(用Pa 表示)。

如果容器中的绝对压力不变,而气压计上高度为b 770mmHg p =,求此时真空表的度数(以mmHg 表示)。

解:因为600mmHg=600mm 133.3224Pa=79993.4Pa v p =⨯ b 755mmHg=755mm 133.3224Pa=100658.4Pa p =⨯ 容器中气体的绝对压力为b v 100658.479993.420665Pa p p p =-=-= 若以mmHg 表示真空度,则2066520665Pa=mmHg 155mmHg 133.3224p ==则当气压计高度为b 770mmHg p =时,真空表的读数为770mmHg 155mmHg 615mmHg vb p p p '=-=-=1-3用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度,管子倾斜角30α=︒,压力计使用密度30.8g/cm ρ=的煤油,斜管中液柱长200mm l =,当地大气压力b 745mmHg p =。

求烟气的真空度(mmHg )及绝对压力。

解:压力计斜管中煤油产生的压力为33sin 0.810kg /m 9.80.2m sin30=784Pa j p gl ρα==⨯⨯⨯⨯︒当地大气压为b 745mmHg=745mm 133.3224Pa/mm=99325.2Pa p =⨯ 则烟气的绝对压力为b j 99325.2Pa 784Pa 98541.2Pa p p p =-=-=若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH 2O 表示,则烟气的真空度为22784=784Pa=mmH O=79.95mmH O 9.80665j p1—6气体初态为3110.3MPa, 0.2m p V ==,若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到320.8m V =,求气体膨胀所做的功。

热工基础(第二版)课后习题部分答案 (2) 王平阳等编

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。

热工基础与应用课后习题答案(全)第二版

热工基础与应用课后习题答案(全)第二版

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。

东北电力大学自动化学院热工基础课后习题答案

东北电力大学自动化学院热工基础课后习题答案

热工基础答案第一章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。

由于有引风机的抽吸,锅炉设备的烟道中的压力将略低于大气压力。

如果微压机的斜管倾斜角︒=30α, 管内水 解:根据微压计原理,烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差 mmHg Pa gh p 35.79805.0102008.91000sin 3==⨯⨯⨯⨯=-αρ=水柱mmHg p p p b 65.74835.7756=-=-=水柱1-3解:bar p p p a b 07.210.197.01=+=+= bar p p p b 32.075.107.212=-=-= bar p p p b C 65.032.097.02=-=-=1-4 解:kPa H p p p b 2g mm 15745760==-==汞柱真空室- kPa p p p a 36236021=+=+=真空室kPa p p p b 19217036212=-=-= kPa p p p b c 1902192=-=-=真空室kN A p p F b 8.150.45π41133.3745)(2=⨯⨯⨯⨯=-=真空室1-4 解:bar mmHg p p p p b 11.215828003.133/81.9300760=⨯+==++=+汞柱水柱1-5解:由于压缩过程是定压的,所以有KJ V V p pdV W V V 200)4.08.0(105.0)(62121=-⨯⨯=-==⎰1-6解:改过程系统对外作的功为⎰⎰=--===--0.50.33.013.023.1111.33.115.03.02585.)(0.3VW 1kJ V V V p dV V p pdV1-7 解:由于空气压力正比于气球的直径,所以可设cD p =,式中c 为常数,D 为气球的直径,由题中给定的初始条件,可以得到:5000003.015000011====D p D p c该过程空气对外所作的功为kJD D c dD D c D cDd pdV W D D D D V V 36.34)3.04.0(500000081)(8121)61(44414233212121=-⨯⨯=-====⎰⎰⎰ππππ1-8 解:(1)气体所作的功为:⎰⨯=⨯+=0.30.146101.76d 100.04)(0.24J V V W(2)摩擦力所消耗的功为:J L f W 10000.1)(0.32.01000Δ=-⨯==摩擦力所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为: J W W W 41066.1⨯-==摩擦力活塞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:J V p W 56108.121009.0⨯=⨯⨯==∆1-11 解:确定为了将气球充到2m 3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b p )Pa V V p V V p p 551121121101.822)(2100.92)(2)(⨯=+⨯⨯=+=+=前两种情况能使气球充到2m 3J V p W b 55101.82100.9Δ⨯=⨯⨯==情况三:3333.309.0215.0m p V p V b=⨯=贮气罐贮气罐气球+贮气罐=所以气球只能被充到3333.12333.3m V =-=气球的大小,故气体对外作的功为:J W 55101.231.33100.9⨯=⨯⨯=第二章 习 题2-1 解:kJ U Q W 308050Δ-=-=-= ,所以是压缩过程 2-2 解:kJ Q W Q W 145012006502000放压吸膨=-+=-+= 2-3 解:h J Q U /107.23600102Δ63⨯=⨯⨯== 2-4解:状态b 和状态a 之间的内能之差为:kJ W Q U U U a b ab 6040100Δ=-=-=-=所以,a-d-b 过程中工质与外界交换的热量为:kJ W U Q ab b d a 802060Δ=+=+=--工质沿曲线从b 返回初态a 时,工质与外界交换的热量为:kJ W U W U U Q ab b a a b 903060Δ-=--=+-=+-=-根据题中给定的a 点内能值,可知b 点的内能值为60kJ ,所以有:kJ U U U d b ad 204060=-=-=∆由于d-b 过程为定容过程,系统不对外作功,所以d-b 过程与外界交换的热量为:kJ U U U Q db b d b d 20=∆=-=-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:kJ W U W U U Q b d a ad d a a d d a 60)20(40=--=-∆=--=----2-52-5 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:kg kJ q h /2257Δ==内能的变化为:kgkJ v v p h pv h u /20881.674)(0.001101.012257)()(Δ212=-⨯⨯+=--∆=∆-∆=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:Pa A G p p b 54511102.939101009.8195101.028⨯=⨯⨯+⨯=+=-当去掉一部分负载,系统重新达到平衡状态时,其终压为:Pa AG p p b 54522101.959101009.895101.028⨯=⨯⨯+⨯=+=-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:021T T T ==根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积,为:335245211210261.5101.959101010100102.939m p V p V ---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==所以活塞上升的距离为: cm m AV V L 26.5260.0510100101010010261.5Δ46312==⨯⨯⨯-⨯=-=---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:J L A p W Q 04.103260.0510100101.959Δ452=⨯⨯⨯⨯===-2-8 解:压缩过程中每千克空气所作的压缩功为:kg kJ u q w /196.5146.550Δ-=--=-=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:kg kJ h q w /252100.845)0.10.175(0.8146.550Δ3s -=⨯⨯-⨯---=-=所以带动此压气机所需的功率至少为:kW w P s 426010=⨯-=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:kJ q 51098.13600)1005050000(⨯⨯⨯=+=热源小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3⨯105 kJ ,所以必须外加取暖设备,供热量为:h kJ Q /101.021098.1103555⨯=⨯-⨯=2-10 解:取容器内的气体作为研究的热力学系统,根据系统的状态方程可得到系统终态体积为:32.112.112112 1.78)5.01(1)(m p p V V =⨯==过程中系统对外所作的功为: ⎰⎰=--===--1.7811.7812.012.021.2111.21.2116.4540.2)(kJ V V Vp dV VV p pdV W所以过程中系统和外界交换的热量为:kJ W U Q 6.4506.45440Δ=+-=+=为吸热。

热工基础与指导应用课后习题问题详解(全)第二版

热工基础与指导应用课后习题问题详解(全)第二版
1-3解:
1-4 解:
1-4解:
1-5解:由于压缩过程是定压的,所以有
1-6解:改过程系统对外作的功为
1-7解:由于空气压力正比于气球的直径,所以可设 ,式中c为常数,D为气球的直径,由题中给定的初始条件,可以得到:
该过程空气对外所作的功为
1-8解:(1)气体所作的功为:
(2)摩擦力所消耗的功为:
所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为:
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: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。
2-10解:取容器的气体作为研究的热力学系统,根据系统的状态方程可得到系统终态体积为:
过程中系统对外所作的功为:所以过程中系统和外来自交换的热量为:为吸热。
2-11解:此过程为开口系统的稳定流动过程,忽略进出口工质的宏观动能和势能变化,则有:
由稳定流动过程进出口工质的质量守恒可得到:
所以整个系统的能量平衡式为:
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。

热工基础 第二版 (童钧耕 王平阳 苏永康 着) 上海交通大学出版社 课后答案

热工基础 第二版 (童钧耕 王平阳 苏永康 着) 上海交通大学出版社 课后答案

www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
第四章作业答案
www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
www.kh 课d后a答案w网.com
课 后 答 案 网
课后答案网

课 后 答 案 网
课后答案网
课后答案网 第一章 Nhomakorabea业答案www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
第三章作业答案
课后答案网,用心为你服务!
大学答案 --- 中学答案 --- 考研答案 --- 考试答案 最全最多的课后习题参考答案,尽在课后答案网()! Khdaw团队一直秉承用心为大家服务的宗旨,以关注学生的学习生活为出发点,
旨在为广大学生朋友的自主学习提供一个分享和交流的平台。 爱校园() 课后答案网() 淘答案()

热工基础课后题答案第二版第四章-第五章教案资料

热工基础课后题答案第二版第四章-第五章教案资料
⑴熵增大的过程为不可逆过程;
⑵不可逆过程的熵变 无法计算;
3若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的 必大于可逆途径的 ;
4工质经历不可逆循环后 ;
5自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的,因此熵减小的过程不可能实现;
6工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小。
答:(1)不正确,只有孤立系统才可以这样说;
答:保证其压力。
2.锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足 的关系?为什么?
答:不对,因为水蒸气不能看作是理想气体,其内能不仅是温度的函数,还是压力的函数,故此定温过程内能是改变的, 不等于0。
3.有无0℃或低于0℃的蒸汽存在?有无低于0℃的水存在?为什么?
答:有0℃或低于0℃的蒸汽存在,只要压力足够低就可能,但是没有低于0℃的水存在,因为水的三相点温度为0.01℃,低于三相点温度,只可能是固态或是气态。
所以做功能力的损失为:
假设环境温度为20度,所以:
4-12解:根据温度流动的过程方程有:
所以
空气在压缩过程中的熵变为:
所以做功能力的损失为:
4-13解:混合后的温度为:
熵变为:
4-14解:依题意:
故制冷机得到的功为:

所以
4-15解:(1)根据稳定流动的过程方程可得:
(2)进口处
出口处
(3)所以压气机所需的最小有用功为:
9.闭口系统经历了一不可逆过程对外作功10 kJ,同时放出热量5 kJ,问系统
的熵变是正、是负还是不能确定?
答:熵是状态参数,功和热量都是过程量,所以不能确定系统的熵变。
习题
4-1解:由热量守恒
由克劳休斯不等式:
它的设计是不合理的
4-2解:采用电炉取暖时,

《热工基础(张学学 高教》课后答案 第五章-第七章

《热工基础(张学学 高教》课后答案 第五章-第七章
加热过程比湿度不变,沿定 d 线到 t2 50 C , h2 56kJ / kg干空气,d2=2g / kg干空气
在干燥器中经历的是绝热加湿过程,其焓值近似不变,沿定 h 线到 t3 30 C , h3 56kJ / kg干空气, d3=10 g / kg干空气
所以干空气的流量为
ma
1000 10 2
查图得到:
当 P 1.5MPa , s=7.601kJ / kg K 时, h1 3390.2KJ / kg
所以:
Q h1 h 696 .07kJ / kg 5-8 在蒸汽锅炉的汽锅里储有 p 0.4 MPa、 x 0.04 的汽水混合物共 8250kg。如果关死
出汽阀,炉内燃料燃烧每分钟供给汽锅 17000kJ 的热量,求汽锅内压力上升到 1MPa 所需的时间。 解:查表得到:
定其状态并求其它参数。 解:用水蒸气表:
'=0.0010925 0.35 '' 0.37486,
所以为湿饱和蒸汽。
x ' 0.35 0.0010925 93% '' ' 0.37486 0.0010925 t 151.80 C h xh''(1 x)h' 2601.0kJ / kg s xs''(1 x)s' 6.474kJ / kg
需要媒量为:
Q G 0.9 2.876t / h
23000 5-7 蒸汽在 p 1.5MPa、 x 0.95的状态下进入过热器,被定压加热成为过热蒸汽后进
入汽轮机,理想绝热膨胀至 p 0.005MPa、x 0.90 的出口状态,求每 kg 蒸汽在过
热器中吸热的热量。 解:查表得到:
当饱和压力为 P 1.5MPa 时 h' 844.82KJ / kg , h'' 2791.46KJ / kg

热工基础课后答案超详细版

热工基础课后答案超详细版

热工基础课后答案超详细版(张学学)(总102页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 课后题答案

热工基础 课后题答案

二零一七年,秋第一章 热力学第一定律1-1用水银压力计测量容器中的压力,在水银柱上加一段水,若水柱高1020mm,水银柱高900mm ,当时大气压力计上的度数为b 755mmHg p =.求容器中气体的压力。

解:查表可知:21mmH O=9.80665Pa 1mmHg=133.3224Pa 由题中条件可知2H O Hg b1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPap p p p =++=⨯+⨯+⨯=≈容器 即容器中气体的压力为0.231MPa.1-2容器中的真空度为600mmHg v p =,气压计上的高度是b 755mmHg p =,求容器中气体的绝对压力(用Pa 表示)。

如果容器中的绝对压力不变,而气压计上高度为b 770mmHg p =,求此时真空表的度数(以mmHg 表示).解:因为600mmHg=600mm 133.3224Pa=79993.4Pa v p =⨯ b 755mmHg=755mm 133.3224Pa=100658.4Pa p =⨯容器中气体的绝对压力为b v 100658.479993.420665Pa p p p =-=-=若以mmHg 表示真空度,则2066520665Pa=mmHg 155mmHg 133.3224p ==则当气压计高度为b 770mmHg p =时,真空表的读数为770mmHg 155mmHg 615mmHg vb p p p '=-=-=1-3用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度,管子倾斜角30α=︒,压力计使用密度30.8g/cm ρ=的煤油,斜管中液柱长200mm l =,当地大气压力b 745mmHg p =.求烟气的真空度(mmHg )及绝对压力。

解:压力计斜管中煤油产生的压力为33sin 0.810kg /m 9.80.2m sin30=784Pa j p gl ρα==⨯⨯⨯⨯︒当地大气压为b 745mmHg=745mm 133.3224Pa/mm=99325.2Pa p =⨯则烟气的绝对压力为b j 99325.2Pa 784Pa 98541.2Pa p p p =-=-=若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH 2O 表示,则烟气的真空度为22784=784Pa=mmH O=79.95mmH O 9.80665j p1-6气体初态为3110.3MPa, 0.2m p V ==,若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到320.8m V =,求气体膨胀所做的功。

热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答案(全)

热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答案(全)

答: (1)W1a2 大。 (2)一样大。 (3)Q1a2 大。 图 2-6 思考题 4 附图
6.
说明下列各式的应用条件: ⑴ q u w 闭口系的一切过程 ⑵ q u
pdv
闭口系统的准静态过程 ⑶ q u ( p2 v2 p1v1 ) 开口系统的稳定流动过程,并且轴功为零 ⑷ q u p(v2 v1 ) 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。
1-4 解:
1 π 0.452 15.8kN 4
p pb p水柱+p汞柱=760+300 9.81 / 133.3+800= 1582mmHg 2.11bar
1-5 解:由于压缩过程是定压的,所以有
W pdV p(V1 V2 ) 0.5 106 (0.8 0.4) 200KJ
内能的变化为:
Δ u h ( pv ) h p(v2 v1 ) 2257 1.01 102 (0.001 1.674) 2088kJ / kg
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:
p1 pb
G1 195 9.8 1.028 105 2.939 105 Pa A 100 10 4 G2 95 9.8 1.028 105 1.959 105 Pa A 100 10 4
习 题
2-1 2-2 2-3
解: W Q Δ U 50 80 30kJ ,所以是压缩过程 解: W膨 Q吸 W压 Q放 2000 650 1200 1450kJ 解: Δ U Q 2 103 3600 7.2 106 J / h

热工基础第二版课后答案傅秦生

热工基础第二版课后答案傅秦生

热工基础第二版课后答案傅秦生【篇一:热工课后题答案】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735mmhg,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ph2o?200?9.80665?1.961?103?1.96.kpaphg?800?133.32?1.006?105pa?106.6kpap?pb?(ph2o?phg)?98.0?(1.961?106.6)?206.6kpa4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量,如图2-27所示。

若已知斜管倾角??30?,压力计中使用??0.8g/cm3的煤油,斜管液体长度l?200mm,当地大气压力pb?0.1mpa,求烟气的绝对压力(用mpa表示)解:p?l?gsin??200?0.8?9.81?0.5?784.8pa?784.8?10?6mpap?pb?pv?0.1?784.8?10?6?0.0992mpa5.一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pb?97kpa,求压力表a的读数(用kpa表示) pga?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)p1?0.024m 7p;ap2?0.003m9pa8.测得容器的真空度pv?550mmhg,大气压力pb?0.098mpa,求容器??0.102mpa,求此时真空表上的读内的绝对压力。

热工基础知到章节答案智慧树2023年兰州理工大学

热工基础知到章节答案智慧树2023年兰州理工大学

热工基础知到章节测试答案智慧树2023年最新兰州理工大学绪论单元测试1.在国际单位制中温度的单位是摄氏度。

()参考答案:错2.热量由高温物体传向低温物体是一种自发过程,热量由低温物体传向高温物体也是一种自发过程。

()参考答案:错3.不可能制造出一种循环工作的热机,只从一个热源吸取热量,使之完全变为有用功,而其它物体不发生任何变化。

()参考答案:对4.热力学第一定律指出()。

参考答案:能量只能转换而不能被创造或消灭5.热力学第一定律的实质是()。

参考答案:能量转换与守恒定律6.热力学第()定律的克劳修斯表述为:“不可能将热由低温物体向高温物体传递,而不留下其它任何变化。

”参考答案:二第一章测试1.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则()。

参考答案:技术功为正2.若大气压力为0.1Mpa,容器内的压力比大气压力低0.004Mpa,则容器的( )。

参考答案:绝对压力为0.096Mpa3.开口系统与外界可以有()。

参考答案:功量交换;质量交换;热量交换4.工质应具有良好的( )和( )。

( )参考答案:流动性;膨胀性5.处于平衡状态的热力系,各处应具有均匀一致的温度和压力。

()参考答案:对6.闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。

()参考答案:错7.热力平衡的充要条件是系统达到热平衡。

()参考答案:错8.平衡不一定均匀,单相平衡态则一定是均匀的。

()参考答案:对第二章测试1.在紧闭门窗的房间内,启动一台打开的冰箱,经过一段时间的运行,则室温将()。

参考答案:升高;2.q=Δu+w适用于()。

参考答案:任意气体,任意过程3.空气在定压过程中吸热70kJ,对外界做功()。

参考答案:4.以下哪项与过程有关()。

参考答案:技术功;热量;膨胀功5.由于工质的进出,外界与系统之间所传递的一种机械功,表现为流动工质进出系统使所携带和所传递的一种能量。

( )参考答案:对6.能量既不能创造也不能被消灭,只能由一种形式向另一种形式转化,在转换中,能的总量不变。

热工基础第二版 课后答案(全) 张学学.

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、表面张力功等等,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。

热工基础第二版_课后答案(全)_张学学

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
所以做功能力的损失为:
假设环境温度为20度,所以:
4-12解:根据温度流动的过程方程有:
所以
空气在压缩过程中的熵变为:
所以做功能力的损失为:
4-13解:混合后的温度为:
熵变为:
4-14解:依题意:
故制冷机得到的功为:

所以
4-15解:(1)根据稳定流动的过程方程可得:
(2)进口处
出口处
(3)所以压气机所需的最小有用功为:
所以该过程是不可能的
4-10解:(1)根据稳定流动方程,烟气放热:
(2)Q2取最小时,此过程可逆,取烟气、工质和低温热源为系统,此系统为孤立系统,孤立系统的可逆过程熵不变
(3)
4-11解:此过程为等容过程,所以
取空气和螺旋桨为研究的系统,此系统为孤立系统,假设空气为理想气体,并假设螺旋桨为功源,过程中熵不变,此孤立系统的熵变等于熵产,所以有:
4.25MPa的水,是否也象1MPa的水那样经历汽化过程?为什么?
答:不可以,因为水的临界点压力为22.12MPa,故此,当压力高于临界压力时,它的汽化不经过气液两相区,而是由液相连续的到达气相。
第四章
思考题
1.循环的热效率公式

有何区别?各适用什么场合?
答:前式适用于各种可逆和不可逆的循环,后式只适用于可逆的卡诺循环。
2.循环输出净功愈大,则热效率愈高;可逆循环的热效率都相等;不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率,这些说法是否正确?为什么?
答:不正确,热效率为输出净功和吸热量的比,因此在相同吸热量的条件下,循环输出的出净功愈大,则热效率愈高。不是所有的可逆循环的热效率都相等,必须保证相同的条件下。在相同的初态和终态下,不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。
答:保证其压力。
2.锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足 的关系?为什么?
答:不对,因为水蒸气不能看作是理想气体,其内能不仅是温度的函数,还是压力的函数,故此定温过程内能是改变的, 不等于0。
3.有无0℃或低于0℃的蒸汽存在?有无低于0℃的水存在?为什么?
答:有0℃或低于0℃的蒸汽存在,只要压力足够低就可能,但是没有低于0℃的水存在,因为水的三相点温度为0.01℃,低于三相点温度,只可能是固态或是气态。
(2)吸热
放热
(3)性能系数
得到
所以
4-4解:
对于制冷机
对于热机
4-5解:理想气体的内能是温度的单值函数,气体向真空的膨胀过程系统对外不作功,且过程绝热,系统的内能不变,故气体温度不变:
由 得到
热力学能变化为
熵的变化为
4-6解:
(1)气体熵变为
热源熵变为总熵变为(2气体熵变为热源熵变为总熵变为
(3)气体熵变为
热源熵变为
总熵变为
4-7解:
(1)由孤立系统熵增原理:
所以有:
(2)总功量为:
(3)
所以
总熵变为:
4-8解:选取两个容器中的气体为热力学系统,过程中系统绝热且无外功,所以
设终态容积分别为 ,
联立求解所以有:
左侧气体熵变:
右侧气体熵变:
总熵变为
4-9解:把闭口系统和热源取为研究的热力学系统,为孤立系,根据孤立系统熵增原理:
答:不相同,因为二者对外所作的功不同,而它们从同一热源吸收了相同的热量,所以最终二者内能的变化不同,故此二者的终态不同,由于熵是状态参数,它们从同一初态出发,故终态的熵不同。
7.工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态,问能否通过一个绝热过程使工质回到初态?
答:不能,工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态,其熵增加,要想使其回到初态,过程的熵必须减少,而绝热过程是不能使其熵减少的,故不能通过一个绝热过程使其回到初态。
(4)作功能力损失为:
4-16解:依题意:
所以:
4-17解:
(1)冬季
所以
(2)夏季

所以
4-18解:因为
所以该过程为放热过程
4-19解:根据热力学第一定律有:
环境的熵变为:
选取气缸中的气体和环境为研究的热力学系统,此系统为孤立系统,其熵变等于熵产所以:
第五章
思考题
1.热水泵必须安装在热水容器下面距容器有一定高度的地方,而不能安装在热水容器上面,为什么?
3.热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能,而热能不可能全部变为机械能”?
答:不对,必须保证过程结束后对系统和外界没有造成任何影响这一条件。否则热能可以全部变为机械能,比如理想气体的定温膨胀过程,系统把从外界吸收的热量全部转化为机械能,外界虽然没有任何任何变化,但是系统的体积发生改变了。
4.下列说法是否正确?为什么?
(2)不正确,S为状态参数,和过程无关,知道初态和终态就可以计算;
(3)不对,S为状态参数,和过程无关, 相等;
(4)不对,工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态,所以熵变为零。
(5)不对,比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程,系统对外放热,熵减小。
(6)工质被加热熵一定增大,但是系统放热,熵不一定减小。如果是可逆过程,熵才一定减小。
8.系统在某过程中从热源吸热20 kJ,对外作功25 kJ,请问能否通过可逆绝过程使系统回到初态?为什么?能否通过不可逆绝热过程使系统回到初态?
答:根据克劳休斯不等式,我们知道系统在过程中的熵变满足:
即:系统的熵增加,要想使系统回到初态,新的过程必须使系统熵减少,而可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,因而不可能通过一个可逆过程或者一个不可逆过程使系统回到初态。
5.若工质从同一初态出发,分别经历可逆绝热过程与不可逆绝热过程膨胀到相同的终压力,两过程终态的熵哪个大?对外作的功哪个大?试用坐标图进行分析.
答:不可逆过程熵大,可逆过程作功大
6.如果工质从同一初态出发,分别经历可逆定压过程与不可逆定压过程,从同一热源吸收了相同的热量,工质终态的熵是否相同?为什么?
⑴熵增大的过程为不可逆过程;
⑵不可逆过程的熵变 无法计算;
3若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的 必大于可逆途径的 ;
4工质经历不可逆循环后 ;
5自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的,因此熵减小的过程不可能实现;
6工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小。
答:(1)不正确,只有孤立系统才可以这样说;
9.闭口系统经历了一不可逆过程对外作功10 kJ,同时放出热量5 kJ,问系统
的熵变是正、是负还是不能确定?
答:熵是状态参数,功和热量都是过程量,所以不能确定系统的熵变。
习题
4-1解:由热量守恒
由克劳休斯不等式:
它的设计是不合理的
4-2解:采用电炉取暖时,
当采用电动机带动卡诺热泵时,
4-3解:
(1)热效率为
相关文档
最新文档