热工基础(第二版)课后习题部分答案 (2) 王平阳等编
热工基础第二版答案
V2
V1(
p1 p2
1
) 1.2
1 (
1
1
) 1.2
0.5
1.78 m3
过程中系统对外所作的功为:
W
1.78
pdV
1
1.78 1
p1V11.2 V 1.2
dV
p1V11.2
(V20.2
V 0.2 1
)
0.2
544.6kJ
所以过程中系统和外界交换的热量为:
Q ΔU W 40 544.6 504.6kJ
)
3-2 解:设气体的初态参数为 p1、V1、T1和m1 ,阀门开启时气体的参数为 p2、V2、T2和m2 ,阀门重新关闭时气体的参数 为 p3、V3、T3和m3 ,考虑到刚性容器有:V1 V2 V3 ,且 m1 m2 。
⑴当阀门开启时,贮气筒内压力达到 8.75 105 Pa,所以此时筒内温度和气体质量分别为:
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 30 , 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
p水柱=ghsin 1000 9.8 200103 0.5 980Pa 7.35mmHg
S
S2
S2
mc
p
ln
T2 T2
mRg
ln
p2 p2
Mc p ln
T1 T2
所以有:
5
T2
T1
exp(
S mC p
)
对于定熵压缩过程有:
p T 1k k 11
p1k 2
T2k
所以:
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热工基础答案第一章1-1 解:几=755x133.3x10-5 =1.006ba = 100.6RPa1.P - Ph + Pg - 100.6 + 13600 = 13700.6"。
2.Pg = p — p b = 2.5-1.006 = 1 A9Abar = 149 A kPa3.P = Ph ~ Pv ~ 755 一700 = 55mmHg - 7.3315kPa4.p v = p b_p = 1.006 - 0.5 = 0.506bar = 50.6kPci1-2图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。
二30° ,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"水住=pghsina = 1000 x 9.8 x 200 x 10~3 x0.5 = 980Pa = 7.35mmHgp = p h - p水仕=756 一7.35 = 748.65加加Hg 1-3 解:p、= Pb + P(l= 0.97 + 1.10 = 2.07 barp2 = - p b = 2.07 -1.75 = 0.32bar p c - p h - p2 = 0.97 一0.32 = 0.65bar 1—4 解:”宾宇室=几 _ P力讣i:=760—745=15mmHg =2好VzP\=〃克空室+ Pa = 2 + 360 = 362 kPaP2~P\~ Pb = 362 _ 170 = \ 92kPap c = P b -"真空室=192-2 = 190kPciF = (p h—〃真空空)A = 745 x 133.3x —XKX O.452二15.8kN1-4 解:p = p h + 〃水柱+p 来柱=760+300x9.81/133.3+800=1582〃伽Hg = 2」'bar1- 5 解:由于压缩过程是定压的,所以有W =「pdV = p(V } -V 2) = 0.5X 106 X (0.8-0.4) = 200KJ=2龙x5000000x (0.44 一 0.34) = 34.36AJ1-8 解:(1)气体所作的功为:W = J :(0.24V + 0.04) xl06dV = 1.76xl04J(2)摩擦力所消耗的功为:% 擦力=/ A 厶= ^yX (0.3-0.1) = l 000J所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为:叫%擦力=166 xl 0T1- 9 解:由于假设气球的初始体积为零,则气球在充气过程屮,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:W = MV = 0.09X 106X 2 = 1.8X 105J1- 11解:确定为了将气球充到2n?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几)W = ^AV=0.9X 105 X 2 = 1.8X 105J情况三:C = Z = A=15OOOO =5OOOO()D D 、0.3必(%+2)二几(%+2) = 0.9x105x (2 + 2)二〔左乂山九X 叫 2前两种情况能使气球充到2m 3 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p = cD,式屮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!/ 一 〃贮气罐%:气罐 $气球+贮气罐 Pb 所以气球只能被充到険球=3.333—2=1.333/的大小,故气体对外作的功为:W = O.9xlO 5xl.333 = 1.2xlO 5J第二章习题2-1 解:W = e- A(/ = 50-80 = -30V ,所以是压缩过程2-2 解:W 膨吸+W 压一Q 畝=2000 + 650 — 1200 = 1450R2-3 解:△ {/ = 0 = 2x 10, x3600 = 7.2X 106J//Z2—4解:状态b 和状态a Z 间的内能Z 差为:MJ ab =U h -U a =2-VV = 100-40 = 60V所以,a ・d ・b 过程中工质与外界交换的热量为:e a _^=A^+W = 60 + 20 = 80^工质沿曲线从b 返回初态a 时,工质与外界交换的热量为:Q h _a = / _匕 + W = _△赊 + W = -60-30 = -90kJ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:\U ad = U h -U d =60-40 = 20V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:Q d -b = 5 - u b = \u db = 2ov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:Qz =匕- Ua~ K_d =叽-J =40-(-20) = 60V2-52-5 解:由于汽化过程是定温、定压过程,系统焙的变化就等于系统从外界吸收的热量, 即汽化潜热,所以有: \h = q = 2253kJ "g0.15x2 0.09 =3.333亦内能的变化为:A w = A/? - A(pv) = A/? —p(y2 - vj=2257+1.01X102X (0.001-1.674) = 2088V / kg2-6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:p, = = 1.028 x 105 + 195><9^ = 2.939 x 105H f A100x10"当去掉一部分负载,系统重新达到平衡状态时,其终压为:/?.二 /?.+-^- = 1.028xl05 + 95x9,8d ^1.959xlO5PtzA 100x10"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:TU根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积,为:空=2.939X10500X10:X10X”=】526x10^ -p21.959x10s所以活塞上升的距离为:A r _ V2-V, _ 1.526X10'3-100X10X10-6=0.0526m = 5.26cm△乙= —■ ~A 100x10"市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:Q = W = p2A\L = 1.959x105 x 100x KT4 x0.0526 二103.04J2-8解:压缩过程中每千克空气所作的压缩功为:w = q — Au = -50 一146.5 = 一196.53 / kg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:巴二g —△力=一50 —146.5 -(0.8x0」75 — 0.1 x0.845) xlO3 = -252V /kg所以带动此压气机所需的功率至少为:P = -W^X]()=42kW602-9解:是否要用外加取暧设备,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:9 热源=(50000+50 x 100) x 3600=1.98 xlO5U小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3xlO5kJ,所以必须外加収暖设备,供热量为:2 = 3xl05 -1.98X105 =1.02X105ZJ//?2-10解:収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:匕=%(£L)%.2 =1x(—)^2 =1.78/n3p20.5过程中系统对外所作的功为:pl.78 卩.78 n V1,2. ? (\7J0-2—V."0 2 )W 訂pdV = J 令2 _0;丿=544.63所以过程中系统和外界交换的热量为:Q = A(/ + W = —40 + 544.6 = 504.63为吸热。
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。
热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答案(全)
1-4 解:
p真空室=pb p汞柱=760-745= 15mmHg=2kPa p1 p真空室 pa 2 360 362kPa
p2 p1 pb 362 170 192kPa
pc pb p真空室 192 2 190kPa
F ( pb p真空室 ) A 745 133.3
3
力等于气球中的压力,同时等于外界大气压 pb )
p1
p2 (V1 2) p2 (V1 2) 0.9 105 (2 2) 1.8 105 Pa V1 V1 2
3
前两种情况能使气球充到 2m
W pb ΔV 0.9 105 2 1.8 105 J
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。
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。
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。
(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_课后答案
第一章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。
准平衡过程只注重的是系统内部 而可逆过程是内外兼顾! 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。
引起其他变化时是可以回到初态的! 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。
大气压力改变,热水能量散失,导致内部压力改变,压力平衡打破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。
热工基础与应用课后习题答案(全)第二版
山东大学热工基础课后习题解答第一章思考题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。
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。
热工基础练习题(含参考答案)
热工基础练习题(含参考答案)一、单选题(共55题,每题1分,共55分)1.在热力工程力学计算中使用的压力是--()A、大气压力B、真空压力C、表压力D、绝对压力正确答案:D2.热力系经历一个不可逆过程后,其熵变化()A、必定增加B、保持不变C、必定减少D、可能增加、减少或不变正确答案:D3.说法正确的是,朗肯循环是(____)。
A、蒸汽动力循环B、乏汽干度最低的循环C、热效率最高的循环D、不可能实现的循环正确答案:A4.由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为 ( )。
A、过热段B、预热段C、加热段D、汽化段正确答案:A5.在朗肯循环中,绝热升压过程的下一过程是在(____)中完成的。
A、汽轮机B、给水泵C、凝汽器D、锅炉正确答案:D6.(____)是相互作用的物体,由于所处的位置或弹性形变而具有的能。
A、动能B、内能C、位能D、机械能正确答案:C7.蒸汽的焓越高,则压力就()A、越高B、越低C、不变D、以上都不对正确答案:D8.水的临界温度是(____)℃。
A、237B、323C、273D、374正确答案:D9.在水蒸气定压产生过程中,不可能接着出现在饱和水之后的是(____)。
A、未饱和水B、湿饱和蒸汽C、过热蒸汽D、干饱和蒸汽正确答案:A10.水蒸气的定压产生过程 (____)。
A、温度可以不停地升高B、熵不一定增大C、经历了三个阶段、六种典型状态D、一定经历五种典型状态、三个阶段正确答案:A11.能够输出动能的循环称为动力循环,以水蒸气为工质的动力循环称为 (____)。
A、实用循环B、适用循环C、初始循环D、蒸汽动力循环正确答案:D12.不一定提高朗肯循环热效率的是(____)。
A、采用再热B、提高初温C、热电联产D、降低背压正确答案:A13.流体在喷管内流动时,在流动方向上流体的压力越来越(____)。
A、不稳定B、低C、高正确答案:B14.回热循环与同参数朗肯循环相比,正确的是(____)。
热工基础课后题答案第二版第四章-第五章教案资料
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:
又
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,
热工基础与应用课后习题问题详解(全)第二版
山东大学热工基础课后习题解答第一章思考题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。
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。
热工基础习题和答案(手动word版).doc
第一章热力学基础知识一、填空题1.实现能和能相互转化的工作物质就叫做。
2.热能动力装置的工作过程,概括起来就是工质从吸取热能,将其中一部分转化为,并把余下的一部分传给的过程。
3.热力系统与外界间的相互作用一般说有三种,即系统与外界间的交换、交换和交换。
4.按系统与外界进行物质交换的情况,热力系统可分为和两类。
5.状态参数的变化量等于两状态下,该物理量的差值,而与无关。
6.决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。
7.1mmHg= Pa;1mmH2O= Pa。
8.气压计读数为750mmHg,绝对压力为2.5×105Pa的表压力为MPa。
9.用U形管差压计测量凝汽器的压力,采用水银作测量液体,测得水银柱高为720.6mm。
已知当时当地大气压力Pb=750mmHg,则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。
10.一个可逆过程必须是过程,而且在过程中没有。
11.只有状态才能用参数坐标图上的点表示,只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。
12.热量和功都是系统与外界的度量,它们不是而是量。
13.工质作膨胀功时w 0,工质受到压缩时w 0,功的大小决定于。
二、名词解释1.标准状态——2.平衡状态——3.准平衡过程——4.可逆过程——5.热机——6.热源——7.热力系统——8.体积变化功——9.热力学温标——10.孤立系——三、判断题1.物质的温度越高,则所具有的热量愈多。
2.气体的压力越大,则所具有的功量愈大。
3.比体积和密度不是两个相互独立的状态参数。
4.绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。
6.孤立系内工质的状态不会发生变化。
7.可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。
8.凝汽器的真空下降时,则其内蒸汽的绝对压力增大。
9.若容器中气体的压力没有改变,则压力表上的读数就一定不会改变。
四、选择题1.下列各量可作为工质状态参数的是:(1)表压力;(2)真空;(3)绝对压力。
2.水的三相点温度比冰点温度应:(1)相等;(2)略高些;(3)略低些。
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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。
热工基础和应用课后习题答案解析[全]第二版.
山东大学热工基础课后习题解答第一章思考题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。
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。
热工基础及应用课后习题答案解析(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。
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)课后习题部分答案 (2) 王平阳等编
5-9 空气在轴流压缩机中被绝热压缩,压力比为 4.2.P1=0.1MPa,初、终态温度 分别为 30℃和 227℃,计算压气机的绝热效率及压缩过程气体的熵变(To=293K), 空气为理想气体,比热容取定值,Rg=0.287KJ/(Kg.K),Cp=1.005KJ/(Kg.K).
5-12 将 500K 温度为 20℃的水在定压(Po=0.1MPa)用电加热器加热到 90℃,不 计散热损失,环境大气温度为 20℃,水的比热容取 4.187 KJ/(Kg.K),求过程的 消耗电力。
ρ
k
T2T5 T1T3
λ T3 T2
εk 1
T2
T1
则: T4 T1λρεK 1 1001.1K
ηt
1
T3
T5 T1
T2 k T4
T3
0.452
则:循环热效率: 同温限卡诺循环的热效率
ηtk
1 T1 T4
0.637
7-5 活塞式内燃机的混合加热理想循环,工质为理想空气,k=1.4,循环压缩比
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
热工基础课后题答案第二版第一章-第三章.(DOC)
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。
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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℃.
4-5 3Kg 的理想空气空气,P1=1.0MPa,T1=900K,绝热膨胀到 P2=0.1MPa,比热容 取定值,求:(1)终态参数 V2 和 T2,(2)膨胀功和技术功。(3)热力学能和焓 的变化量;
4-6 2Kg 的理想气体,按可逆多变过程膨胀到原有容积的 3 倍,温度从 300℃降 到 60℃,膨胀过程做工 418.68KJ,吸热 83.736KJ,求(1)过程的多变指数,(2) 气体的 Cp 和 Cv.
W/(1m5.Km),2 求砖Φ墙的λ散A t热w1 量 t。w2
δ
840W
8-5 200mm 厚的平面墙,导热系数 λ1=1.3 W/(m.K),为使每平方米的砖墙热损
失不超过 1830W,墙外覆盖一层导热系数 λ2=0.35 W/(m.K)的保温材料,复合壁 两8-5侧解温:度为q 1δ310tλw011℃和δtw22λ320℃,δ2求保 t温w1 层q t应w2 有 的δ1 λ厚1 度λ2。 0.189m
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
第七章
7-2 某活塞式内燃机的定压加热理想循环,工质为空气,视理想气体。比热容取
定值,k=1.4,循环压缩比=18,压缩冲程的初始状态为 98KPa,17℃,循环的最高
温度 2100℃.求:(1)绝热膨胀过程终了时的压力、温度。(2)循环热效率。
7-2 解:因为定压加热过程,故:1-2 为定熵压缩:
T4 1090.2K
ηt
1
T4 T1
k T3 T2
0.606
7-4 活塞式内燃机的混合加热理想循环, T1=90℃,T2=400℃,T3=590℃,
T5=300℃,工质为理想空气,比热容取定值,求循环热效率、同温限卡诺循环热
效率。 7-4 解:
T5 T2
T1λρk T1εk 1
T3 T1λεk1
热工基础题目
1-11 在冬季,工厂某车间每一小时经过墙壁等处的损失热量 3 000 000 KJ,车间 各工作机器消耗的动力为 400 KW,假定其最终全部变成热能散发在车间内,另 外,室内经常点着 50 盏 100W 的电灯,为试车间内温度不变,每小时加入多少 热量?
1-12 水在 101325 Pa,100 ℃下定压汽化,比体积由 0.001 m³/Kg 增加到 1.76 m ³/Kg,若气化潜热为 2250KJ/Kg,已知定压汽化过程汽化潜热为晗差,求 1Kg 水 灾定压汽化过程中的热力学能变化量。
λ8=-20.解2W:/(因m.为K),Φ单位 时λA间t导w1 热δ t量w2=1.5W,t 求 平tw1板两tw侧2 温Φ差λAδ。 1.875
即平板两侧温差为 1.875℃。
8-3 某房间砖墙宽 5m,高 3m,厚 0.25m,墙内外表面维持温度为 15℃和-5℃,砖
的8-3导解热:系数A
λ=0a.h7
=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
8-6 蒸汽管道的内外直径分别为 160mm 和 170mm, 管壁的导热系数 λ1=58
W/(m.K),管外有两层保温材料,第一层厚度 2=30mm, 导热系数 λ2=0.17
W/(m.K)。第二层厚度 3=50mm, 导热系数 λ3=0.093 W/(m.K),蒸汽管的内表面
温度 T1=300℃,保温层的外表面温度 T4=50℃,求每米管长的总热阻、热损失和
1.03 464 293 176.1kJ / kg
pc qw 704.4kW
k 1
p qw 1781.5kW 燃气轮机为定熵过程:T4
T3
p1 p2
k
740.6K
t
2
pc 39.5% pt
ηt
1 T1 T2
0.369
第八章 8-2 有 一 平 板 稳 态 导 热 , 其 厚 度 =25mm , 面 积 A=0.1, 材 料 平 均 导 热 系 数
1-14 质量为 1275Kg 的汽车在以 60 000m/h 速度行驶时被刹车制动,速度降至 20 000m/h ,假定刹车过程中 0.5Kg 的刹车带和 4Kg 的刚刹车鼓均匀加热,但与 外 界 没 有 传 热 。 刹 车 和 刚 刹 车 鼓 的 比 热 容 分 别 是 1.1KJ/(Kg.K) 和 0.46 KJ/(Kg.K),求刹车带和刚刹车鼓的升温。
1-17 空气在压气机中被压缩,压缩前的空气参数为:P1=0.1MPa,v1=0.845m³/Kg, 压缩后的参数是 P2=1MPa,v2=0.175m³/Kg,压缩过程中 1Kg 空气热力学能增加 146.5KJ,同时向外放出 50KJ,压气机每分钟压缩空气 1Kg,带动此压气机要用多 大功率的电动机?
各8-6层解接:触(面1)的R温λ 度 。21π
1 λ1
ln
d2 d1
1 λ2
ln
d3 d2
1 λ3
ln
d4 d3
0.901mk
/W
(2)
q1
1 2π
1-21 500KPa 饱和液氨进入锅炉加热成干饱和氨蒸汽,然后进入过热器等压加热 到 275K,若氨的质量流量为 0.005Kg/s,离开过热器时的焓 h=-25.1KJ/Kg.氨气 进入和离开锅炉时焓分别为 h1=h´=-396.2KJ/Kg,h2=h´´=-223.2KJ/Kg,求锅炉 和过热器的换热率。
1-20 蒸汽动力厂中锅炉以流量 40 000Kg/h 向汽轮机提供蒸汽,汽轮机进口处的 压力表的读书为 8.9MPa,蒸汽的焓是 3441KJ/Kg,汽轮机出口处的真空表的读数 为 730.6mmHg,出口处蒸汽的焓是 2248KJ/Kg,汽轮机向环境散热为 6.81×KJ/h, 若当地大气压是 760mmHg,求:(1)进、出口处的蒸汽的绝对压力;(2)不计进、 出口处的位能差和动能差时汽轮机的功率;(3)若进、出口处的蒸汽的速度分别 为 70m/s 和 140m/s 时对汽轮机的功率有多大影响?(4)若进、出口的高度差为 1.6m 时对汽轮机的功率有多大影响?
6-5 空气进入喷管的流速为 300m/s,压力位 1MPa,温度为 450K,求:(1)滞止参 数、临界压力和临界流速。(2)若出口处的截面的压力为 0.2MPa,求出口截面的 流速及温度。(理想空气,不考虑摩擦)
6-7 空气经以渐缩喷管,在某一截面处,压力为 0.5MPa,温度为 540℃,流速为 200m/s,截面积为 0.005,求:(1)该截面的滞止压力和滞止温度。(2)截面处 的声速和马赫数。(3)若马赫数=1,求出口截面积、温度、压力、速度。
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。
1-2 为定熵压缩,则
k
p2
p1
V1 V2
4023.27kPa