热力学练习题

热工基础练习题1（工物系，2005秋）

1. 如图：两刚性容器A 、B 通过一阀门相连，其中B 真空绝热，V A =V B ，容器A 中有1kg 空气，压力为3MPa ， 与环境处于热平衡，环境温度为25︒C 。打开阀门，空气由A 缓慢进入B ，直至两容器压力相等时关闭阀门。设空气为定比热容理想气体，k=1.4，求：

（1） 此时A 、B 中空气的质量、温度和

压力； （2） 过程中的换热量。

2. 如图：已知A 、B 、C 三热源的温度分别为500K 、400K 和300K 。有可逆热机在三个热源间工作。若系统由A 吸入热量3000kJ 、输出净功400 kJ ，求Q B 、Q C 及方向。

3. 5kg 水起始295K ，用一制冷机在水与大气间工作，使水定压冷却到280K ，求所需的最小功。

4. 空气主管内状态为p 0、T 0，向真空绝热容器充气，求容器内压力为p 2 (p 2

5. 10m 3的汽包，盛有2MPa 的汽-水混合物。开始汽、水各占汽包的一半容积。如由底部阀门排走300kg 水，为使汽包内汽水混合物的温度保持不变，需加入多少热量？

6. 如图所示，T-s 图上给出了两个热力循环：1-2-5-6-1为卡诺循环，1-2-3-4-1为

不可逆循环。其中2-3为不可逆绝热膨

胀过程，4-1为不可逆绝热压缩过程。求：

（1） 两循环的净功；

（2） 两循环的热效率。

7. 两股湿空气绝热混合。(1) t 1=20︒C, ϕ1=0.30，m a1=25kg/min ；(2) t 2=30︒C,

ϕ2=0.60，m a2=40kg/min 。p 1=p 2=p=

0.1MPa 。试用水蒸气表求混合后的ϕ、t 、

d 。

8. 1kg 空气经绝热节流，由状态p 1=0.6MPa 、t 1=127︒C 变化到p 2=0.1MPa 。试确定做功能力（有效能）的损失（环境温度为300K ）。

第1题图

第2题图

第3题图 第6题图