工程热力学第五版习题答案
工程热力学 第五版 童钧耕 课后习题答案
第一章 基本概念1-1 华氏温标规定在标准大气压（101325 Pa ）下纯水的冰点是32F ，汽点是212F （F 是华氏温标温度单位的符号）。
试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。
提示和答案：C F {}0{}32212321000t t ︒︒--=--， F C 9{}{}325t t ︒︒=+。
1-2 英制系统中的兰氏温标（兰氏温标与华氏温标的关系相当于热力学温标与摄氏温标的关系），其温度以符号R 表示。
兰氏温度与华氏温度的关系为{T }°R = {t }°F + 459.67。
已知开尔文温标及朗肯温标在纯水冰点的读数分别是273.15K 和491.67R ；汽点的读数分别是373.15K 和671.67R 。
（1）导出兰氏温度和开尔文温度的关系式；（2）开尔文温标上绝对零度在兰氏温标上是多少度？（3）画出摄氏温标、开尔文温标、华氏温标和兰氏温标之间的对应关系。
提示和答案：RK {}491.67671.67491.67373.15273.15{}273.15T T ︒--=--。
R K {} 1.8{}T T ︒=； R {}0R T ︒=︒；略 1-3 设一新的温标，用符号N 表示温度单位，它的绝对温标用Q 表示温度单位。
规定纯水的冰点和汽点分别是100N 和1000N ，试求：（1）该新温标和摄氏温标的关系；（2）若该温标的绝对温度零度与热力学温标零度相同，则该温标读数为0N 时，其绝对温标读数是多少Q ？提示和答案：（1）N C {}100{}010001001000t t ︒︒--=--；N C {}9{}100t t ︒︒=+（2）Q N C {}{}9{}100T t t ︒︒︒=+=++常数常数，{T } K = 0 K 时， {Q}0Q T ︒=︒ 解得式中常数，代回原式。
；Q N {}{}2358.35T t ︒︒=+， Q {}2358.385N T ︒=︒1-4 直径为1m 的球形刚性容器，抽气后真空度为752.5mmHg ，（1）求容器内绝对压力为多少Pa ；（２）若当地大气压力为0.101MPa ，求容器表面受力多少Ｎ? 提示和答案：b v 691.75Pa p p p =-=；600.31510N F A p =∆=⨯。
工程热力学-第五版-童钧耕-课后习题答案
第一章 基本概念1-1 华氏温标规定在标准大气压（101325 Pa ）下纯水的冰点是32F ，汽点是212F （F 是华氏温标温度单位的符号）。
试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。
提示和答案：C F {}0{}32212321000t t ︒︒--=--， F C 9{}{}325t t ︒︒=+。
1-2 英制系统中的兰氏温标（兰氏温标与华氏温标的关系相当于热力学温标与摄氏温标的关系），其温度以符号R 表示。
兰氏温度与华氏温度的关系为{T }°R = {t }°F + 459.67。
已知开尔文温标及朗肯温标在纯水冰点的读数分别是273.15K 和491.67R ；汽点的读数分别是373.15K 和671.67R 。
（1）导出兰氏温度和开尔文温度的关系式；（2）开尔文温标上绝对零度在兰氏温标上是多少度？（3）画出摄氏温标、开尔文温标、华氏温标和兰氏温标之间的对应关系。
提示和答案：RK {}491.67671.67491.67373.15273.15{}273.15T T ︒--=--。
R K {} 1.8{}T T ︒=； R {}0R T ︒=︒；略 1-3 设一新的温标，用符号N 表示温度单位，它的绝对温标用Q 表示温度单位。
规定纯水的冰点和汽点分别是100N 和1000N ，试求：（1）该新温标和摄氏温标的关系；（2）若该温标的绝对温度零度与热力学温标零度相同，则该温标读数为0N 时，其绝对温标读数是多少Q ？提示和答案：（1）N C {}100{}010001001000t t ︒︒--=--；N C {}9{}100t t ︒︒=+（2）Q N C {}{}9{}100T t t ︒︒︒=+=++常数常数，{T } K = 0 K 时， {Q}0Q T ︒=︒ 解得式中常数，代回原式。
；Q N {}{}2358.35T t ︒︒=+， Q {}2358.385N T ︒=︒1-4 直径为1m 的球形刚性容器，抽气后真空度为752.5mmHg ，（1）求容器内绝对压力为多少Pa ；（２）若当地大气压力为0.101MPa ，求容器表面受力多少Ｎ? 提示和答案：b v 691.75Pa p p p =-=；600.31510N F A p =∆=⨯。
工程热力学课后作业答案第五版全共25页word资料
2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解：（1）2N 的气体常数2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ∙ （2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v ＝0.8kg m/3v1=ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的CO 2的质量。
当地大气压B ＝101.325 kPa 。
解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO 2的质量 压送后储气罐中CO 2的质量 根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1） B p p g +=22（2） 27311+=t T（3） 27322+=t T（4）压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= （5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m 3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐内。
设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa ？设充气过程中气罐内温度不变。
工程热力学沈维道第五版思考题答案
工程热力学沈维道第五版思考题答案1.在无摩擦的内平衡过程中，单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容C比定压热容D比热容(正确答案)2.在定容的情况下，单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容(正确答案)C比定压热容D比热容3.在定压的情况下，单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容C比定压热容(正确答案)D比热容4.由液态变为气态的过程为 [单选题] *A 升华B 结晶C 凝结D 汽化(正确答案)5.气相转变为液相的过程 [单选题] *A 汽化B 结晶C 凝结(正确答案)D 升华6. 液相和气相处于动态平衡的状态 [单选题] *A 稳定状态B 准平衡状态C 饱和状态(正确答案)D 未饱和状态7.水温低于饱和温度时的水 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)(正确答案)B 饱和水C 饱和蒸汽D 过热蒸汽8.水温达到当前压力所对应的饱和温度时的水 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)B 饱和水(正确答案)C 饱和蒸汽D 过热蒸汽9.饱和水和饱和蒸汽的混合物 [单选题] *A 饱和湿空气B 湿蒸汽(正确答案)C 干饱和蒸汽D 未饱和湿空气10. 水蒸气的温度高于当前压力所对应的饱和温度时叫做 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)B 饱和水C 饱和蒸汽D 过热蒸汽(正确答案)11. 饱和蒸汽与湿蒸汽质量之比 [单选题] *A 湿度B 干度(正确答案)C 相对湿度D 绝对湿度12. 干空气和水蒸气的混合物 [单选题] *A 过热水蒸气B 湿蒸汽C 干饱和蒸汽D 湿空气(正确答案)13. 干空气和饱和水蒸气的混合物 [单选题] *A 饱和水B 湿饱和蒸汽C 干饱和蒸汽D 饱和湿空气(正确答案)14．干空气和过热水蒸气的混合物 [单选题] *A 未饱和水B 湿饱和蒸汽C 干饱和蒸汽D 未饱和湿空气(正确答案)15.1立方米湿空气中含有的水蒸气质量 [单选题] *A 含湿量B 摩尔质量C 相对湿度D 绝对湿度(正确答案)16.在含有1KG干空气的湿空气中，含有的水蒸气质量 [单选题] *A 含湿量(正确答案)B 摩尔质量C 相对湿度D 绝对湿度17.相对湿度：湿空气中水蒸气分压力与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力之比。
工程热力学(第五版_)课后习题问题详解
2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解：（1）2N 的气体常数2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J • （2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v ＝0.8kg m/3v1=ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的CO 2的质量。
当地大气压B ＝101.325 kPa 。
解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1） B p p g +=22（2） 27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= （5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m 3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐。
工程热力学第五版思考题答案
工程热力学第五版思考题答案【篇一：工程热力学课后作业答案第五版(全)】kpa。
（2）标准状n2的气体常数；态下n2的比容和密度；（3）p?0.1mpa，t?500解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中co2的质量m1?p1v1rt1℃时的摩尔容积mv。
解：（1）n2的气体常数r?r0m?831428＝296.9j/(kg?k)压送后储气罐中co2的质量m2?p2v2rt2（2）标准状态下n2的比容和密度v?rtp?296.9?273101325根据题意容积体积不变；r＝188.9＝0.8m3/kgp1?pg1?b p2?pg2?b（1）（2）（3）（4）??1v＝1.25kg/m3（3）p?0.1mpa，t?500℃时的摩尔容积mvmv ＝r0tpt1?t1?273 t2?t2?273＝64.27m3/kmol压入的co2的质量m?m1?m2?vp2p1(?) rt2t1（5）2-3．把co2压送到容积3m3将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的1的储气罐里，起始表压力pg1?30kpa，终了表压力pg2?0.3mpa，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的co2的质量。
当地大气空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kpa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m，问鼓风机送风量的质量改变多少？解：同上题m?m1?m2?3气质量m2?p2v2rt2?7?105?8.5287?288kg压缩机每分钟充入空气量m?pvrt?1?105?3287?288kg所需时间vp2p130099.3101.325m219.83min ?1000(?)?(??rt2t1287300273m＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1mpa的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学 第五版 童钧耕 课后习题答案
第一章 基本概念1-1 华氏温标规定在标准大气压（101325 Pa ）下纯水的冰点是32F ，汽点是212F （F 是华氏温标温度单位的符号）。
试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。
提示和答案：C F {}0{}32212321000t t ︒︒--=--， F C 9{}{}325t t ︒︒=+。
1-2 英制系统中的兰氏温标（兰氏温标与华氏温标的关系相当于热力学温标与摄氏温标的关系），其温度以符号R 表示。
兰氏温度与华氏温度的关系为{T }°R = {t }°F + 459.67。
已知开尔文温标及朗肯温标在纯水冰点的读数分别是273.15K 和491.67R ；汽点的读数分别是373.15K 和671.67R 。
（1）导出兰氏温度和开尔文温度的关系式；（2）开尔文温标上绝对零度在兰氏温标上是多少度？（3）画出摄氏温标、开尔文温标、华氏温标和兰氏温标之间的对应关系。
提示和答案：RK {}491.67671.67491.67373.15273.15{}273.15T T ︒--=--。
R K {} 1.8{}T T ︒=； R {}0R T ︒=︒；略 1-3 设一新的温标，用符号N 表示温度单位，它的绝对温标用Q 表示温度单位。
规定纯水的冰点和汽点分别是100N 和1000N ，试求：（1）该新温标和摄氏温标的关系；（2）若该温标的绝对温度零度与热力学温标零度相同，则该温标读数为0N 时，其绝对温标读数是多少Q ？提示和答案：（1）N C {}100{}010001001000t t ︒︒--=--；N C {}9{}100t t ︒︒=+（2）Q N C {}{}9{}100T t t ︒︒︒=+=++常数常数，{T } K = 0 K 时， {Q}0Q T ︒=︒ 解得式中常数，代回原式。
；Q N {}{}2358.35T t ︒︒=+， Q {}2358.385N T ︒=︒1-4 直径为1m 的球形刚性容器，抽气后真空度为752.5mmHg ，（1）求容器内绝对压力为多少Pa ；（２）若当地大气压力为0.101MPa ，求容器表面受力多少Ｎ? 提示和答案：b v 691.75Pa p p p =-=；600.31510N F A p =∆=⨯。
工程热力学第五版思考题答案
工程热力学第五版思考题答案【篇一：工程热力学课后作业答案第五版(全)】kpa。
（2）标准状n2的气体常数；态下n2的比容和密度；（3）p?0.1mpa，t?500解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中co2的质量m1?p1v1rt1℃时的摩尔容积mv。
解：（1）n2的气体常数r?r0m?831428＝296.9j/(kg?k)压送后储气罐中co2的质量m2?p2v2rt2（2）标准状态下n2的比容和密度v?rtp?296.9?273101325根据题意容积体积不变；r＝188.9＝0.8m3/kgp1?pg1?b p2?pg2?b（1）（2）（3）（4）??1v＝1.25kg/m3（3）p?0.1mpa，t?500℃时的摩尔容积mvmv ＝r0tpt1?t1?273 t2?t2?273＝64.27m3/kmol压入的co2的质量m?m1?m2?vp2p1(?) rt2t1（5）2-3．把co2压送到容积3m3将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的1的储气罐里，起始表压力pg1?30kpa，终了表压力pg2?0.3mpa，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的co2的质量。
当地大气空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kpa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m，问鼓风机送风量的质量改变多少？解：同上题m?m1?m2?3气质量m2?p2v2rt2?7?105?8.5287?288kg压缩机每分钟充入空气量m?pvrt?1?105?3287?288kg所需时间vp2p130099.3101.325m219.83min ?1000(?)?(??rt2t1287300273m＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1mpa的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学第五版习题答案
工程热力学第五版习题答案第四章4-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ ，其容积增大为1102v v =，压力降低为8/12p p =，设比热为定值，求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。
解：热力系是1kg 空气过程特征：多变过程)10/1ln()8/1ln()2/1ln()1/2ln(==v v p p n ＝0.9 因为T c q n ?=内能变化为R c v 25=＝717.5)/(K kg J ? v p c R c 5727==＝1004.5)/(K kg J ?=n c ==--v vc n kn c 51＝3587.5)/(K kg J ? n v v c qc T c u /=?=?＝8×103J膨胀功：u q w ?-=＝32 ×103J 轴功：==nw w s 28.8 ×103J焓变：u k T c h p ?=?=?＝1.4×8＝11.2 ×103J熵变：12ln 12ln p p c v v c s v p +=?＝0.82×103)/(K kg J ? 4－2有1kg 空气、初始状态为MPa p 5.01=，1501=t ℃，进行下列过程：（1）可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=；（2）不可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=，K T 3002=；（3）可逆等温膨胀到MPa p 1.02=；（4）可逆多变膨胀到MPa p 1.02=，多变指数2=n ；试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化，并将各过程的相对位置画在同一张v p -图和s T -图上解：热力系1kg 空气（1）膨胀功：])12(1[111kk p p k RT w ---=＝111.9×103J熵变为0（2）)21(T T c u w v -=?-=＝88.3×103J12ln12lnp p R T T c s p -=?＝116.8)/(K kg J ? （3）21ln1p p RT w =＝195.4×103)/(K kg J ? 21lnp p R s =?＝0.462×103)/(K kg J ? （4）])12(1[111nn p p n RT w ---=＝67.1×103Jnn p p T T 1)12(12-=＝189.2K12ln 12lnp p R T T c s p -=?＝－346.4)/(K kg J ?4-3 具有1kmol 空气的闭口系统，其初始容积为1m 3，终态容积为10 m 3，当初态和终态温度均100℃时，试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。
工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)廉乐明-谭羽非等编复习课程
工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)廉乐明-谭羽非等编工程热力学(第五版)习题答案工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解：（1）2N 的气体常数2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J •（2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v ＝0.8kg m /3v 1=ρ＝1.253/m kg（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B ＝101.325 kPa 。
解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9Bp p g +=11 （1） Bp p g +=22 （2） 27311+=t T（3） 27322+=t T（4）压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=（5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学(第五版)课后习题答案(全)
工程热力学(第五版)习题答案工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解：（1）2N 的气体常数2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ∙（2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v ＝0.8kg m /3v 1=ρ＝1.253/m kg（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B ＝101.325 kPa 。
解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9Bp p g +=11 （1） Bp p g +=22（2） 27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=（5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学(第五版)课后习题答案(全)
工程热力学(第五版)习题答案工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解：（1）2N 的气体常数2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ∙（2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v ＝0.8kg m /3v 1=ρ＝1.253/m kg（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B ＝101.325 kPa 。
解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9Bp p g +=11 （1） Bp p g +=22（2） 27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=（5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。
《工程热力学》第五版 (廉乐明 谭羽非 著)课后习题答案
答：不一定， gi
=
xi
Mi M
，由公式可见，即便各组分混合比一定，即折合分子量一定，但还受其
组分分子量影响。
习题
2-1 求p=0.5Mpa，t=170℃时，N2的比体积和密度。 解：
由 pv = RT以及R = R 0 得到 M3 5×105 × 28
= 0.2629m3 / kg
2-13 有人断言，对于CO2和N2O两种气体混合物的质量成分和摩尔成分是相同的，这是真的吗？ 为什么？
答:
gi
=
xi
Mi M
。CO2和N2O各自对应的分子量都为 44，所以无论以何比例混合，折合分子量 44。
所以 gi
=
xi
Mi M
=
xi
44 44
=
xi 。
2-15 混合气体中质量成分较大的组成气体，其摩尔成分是否也一定较大?
经推到，得：
pΙ = pgC + pb , pΙΙ = pgA + pb , pgD = pΙ − pΙΙ
pgA = pΙΙ − pb = pΙ − pgD − pb = [( pgC + pb ) − pgD ] − pb = pgC − pgD = (110 −175) = −65kPa
由此可以看到 A 为真空表。读数为 65kPa。
= 82.23kg
每分钟充入的气体质量可计算如下：
所需充气时间为：
p'V ' = m' RT '⇒ m' = p'V ' = 100000 × 3 = 3.63kg RT ' 287 × 288.15
τ = m2 − m1 = 82.23 −10.28 = 19.82 min
工程热力学第5版教案及课后答案
1.定容热效应和定压热效应 反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出
有用功，则其反应热称为反应的热效应。
QU2U1Wu,V 0
QH2H1W u,p
QV U2 U1 Qp H2 H1
定容热效应QV 定压热效应 Qp
反应焓（H）：定温定压反应的热效应，等于反应前后物系焓差。
反应热是过程量，与反应过程有关； 热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量
（standard
enthalpy
of
formation）
—标准状态下的生成热 。
稳定单质或元素的标准生成焓规定为零。
标准燃烧焓 H c（0 standard enthalpy of combustion） —标准状态下的燃烧热。
16
3. 理想气体工质任意温度 T 的摩尔焓
HmΔHf0ΔH
H
标准生成焓
… 生命 环保
？ 化学反应
热力学基本概念和基本原理是否适用
一. 化学反应系统与物理反应系统
1. 包含化学反应过程的能量转换系统:
闭口系
开口系
3
2. 独立的状态参数 简单可压缩系的物理变化过程，确定系统平衡状态的独立状态 参数数：两个；
？ 发生化学反应的物系： 两个以上的独立参数。
除作功和传热，参与反应的物质的成分或浓度也可变化。
能够使物系和外界完全恢复到原来状
.2
态，不留下任何变化的理想过程。
一切含有化学反应的实际过程都
是不可逆的， 少数特殊条件下的化学
反应接近可逆。 例如？ 蓄电池的放电和充电——接近可逆； 燃烧反应——强烈不可逆。
正向反应 +
系统 有用功数值相等 外界
工程热力学(第五版)课后习题答案(全)
工程热力学(第五版)习题答案工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解：（1）2N 的气体常数2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J •（2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v ＝0.8kg m /3v 1=ρ＝1.253/m kg（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m /3 2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B ＝101.325 kPa 。
解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9Bp p g +=11 （1）Bp p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=（5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。
工程热力学课后作业答案第五版
工程热力学课后答案 2-2.解：（1）2N 的气体常数2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ∙（2）标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v ＝0.8kg m /3v1=ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积MvMv ＝pT R 0＝64.27kmol m/32-3．解：热力系：储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1） B p p g +=22（2） 27311+=t T（3） 27322+=t T（4）压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= （5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得m=12.02kg2-5解：同上题10)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg2-6解：热力系：储气罐。
使用理想气体状态方程。
第一种解法：首先求终态时需要充入的空气质量2882875.810722225⨯⨯⨯==RT v p m kg压缩机每分钟充入空气量28828731015⨯⨯⨯==RT pv m kg所需时间==mm t 219.83min 第二种解法将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa 一定量的空气压缩为0.7MPa 的空气；或者说0.7MPa 、8.5 m 3的空气在0.1MPa 下占体积为多少的问题。
根据等温状态方程constpv =0.7MPa 、8.5 m 3的空气在0.1MPa 下占体积为5.591.05.87.01221=⨯==P V p V m 3压缩机每分钟可以压缩0.1MPa 的空气 3 m 3，则要压缩59.5 m 3的空气需要的时间==35.59τ19.83min 2－8解：热力系：气缸和活塞构成的区间。
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第四章4-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ ，其容积增大为v2 10v1，压力降低为p2 p1/8 ，设比热为定值，求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。
解：热力系是1kg 空气过程特征：多变过程ln( p2 / p1) ln(1/ 8)n ＝0.9 ln( v1/ v2) ln(1/ 10)因为q c n T 内能变化为c v 52R ＝717.5 J /( k g K )c7 7p R c2 5v＝1004.5 J /( k g K ) n kc c v 5c vnn 1＝3587.5 J /( k g K )3J u c v T qc /c＝8×10v n膨胀功：w q u ＝32 ×103J3J 轴功：w nws 28.8 ×10焓变：h c T k u3Jp ＝1.4 ×8＝11.2 ×10熵变：v2 p2s c p ln c v ln ＝0.82 ×10v1p13 J /( k g K )4－2 有1kg 空气、初始状态为p1 0.5MPa ，t1 150 ℃，进行下列过程：（1）可逆绝热膨胀到p2 0.1MPa ；（2）不可逆绝热膨胀到p2 0.1MPa ，T 2 300 K；（3）可逆等温膨胀到p2 0.1MPa ；（4）可逆多变膨胀到p2 0.1MPa ，多变指数n 2；试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化，并将各过程的相对位置画在同一张p v图和T s图上解：热力系1kg 空气（1）膨胀功：k 1 RT1 p2[ ) k ]3J w 1 ( ＝111.9 ×10k 1 p1熵变为0（2）w u c (T1 T 2)v ＝88.3 ×10T 2 p2s c p ln Rln ＝116.8 J /( k g K )T1 p1（3）p13w RT1ln ＝195.4 ×10p2J /( k g K ) p1s Rln ＝0.462 ×103 J /( k g K ) p2n 1RT1 p2（4）w[1 ( ) ] ＝67.1 ×10n3J n 1 p1Tn 1n p22 T1( ) ＝189.2Kp1T 2 p2s c p ln Rln ＝－346.4 J /( kg K )T1 p14-3 具有1kmol 空气的闭口系统，其初始容积为1m3，终态容积为10 m3 ，当初态和终态温度均100℃时，试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。
该过程为：（1）可逆定温膨胀；（2）向真空自由膨胀。
解：（1）定温膨胀功V 2 10w mRT ln 1.293 * 22.4 * 287 * 373 * ln 7140kJ V1 1V 2s mR l n 19.14kJ/KV1(2) 自由膨胀作功为0V 2s mR l n 19.14kJ/KV13 4－4 质量为5kg 的氧气，在30℃温度下定温压缩，容积由3m3变成0.6m，问该过程中工质吸收或放出多少热量？输入或输出多少功量？内能、焓、熵变化各为多少？解：V 2 0.6q mRT ln 5* 259.8 * 300 * ln －627.2kJ V1 3放热627.2kJ因为定温，内能变化为0，所以w q内能、焓变化均为0熵变：V 2s mR l n －2.1 kJ/KV14－5 为了试验容器的强度，必须使容器壁受到比大气压力高0.1MPa 的压力。
为此把压力等于大气压力。
温度为13℃的空气充入受试验的容器内，然后关闭进气阀并把空气加热。
已知大气压力B＝101.3kPa ，试问应将空气的温度加热到多少度？空气的内能、焓和熵的变化为多少？解：（1）定容过程p2 100 101.3T 2 T1 286 * 568.3Kp1 101 .35（2）内能变化：* 287 * ( 568.3 286)u c v (T 2 T1) 202.6kJ/kg27h c p (T2 T1) * 287 * (568.3 286) 283.6 kJ/kg2p2s v 0.49 kJ/(kg.K)c lnp14-6 6kg 空气由初态p1＝0.3MPa，t1=30 ℃，经过下列不同的过程膨胀到同一终压p2＝0.1MPa：（1）定温过程；（2）定熵过程；（3）指数为n＝1.2 的多变过程。
试比较不同过程中空气对外所作的功，所进行的热量交换和终态温度。
解：（1）定温过程p1 0.3W mRT ln 6* 287 * 303 * ln 573.2 kJp2 0.1Q WT2=T1=30℃（2）定熵过程k 1 1.4 1R p2 287 0.1) k ]W T * 303 1 ) ] 351.4 kJ m 1[1 ( 6* * [ ( 1.4k 1 p1 1.4 1 0.3Q＝0Tk 1k p22 T1( ) 221.4Kp1（3）多变过程Tn 1 p22 T1( ) ＝252.3Knp1R 287W m [T1 T 2] 6** [ 303 252. 3] 436.5 kJn 1 1.2 1n kQ mc n (T 2 T1) 6* c v * ( 252.3 303) 218.3 kJn 14－7 已知空气的初态为p1＝0.6MPa，v1=0.236m3/kg 。
经过一个多变过程后终态变化为p2＝0.12MPa，v2=0.815m3/kg 。
试求该过程的多变指数，以及每千克气体所作的功、所吸收的热量以及内能、焓和熵的变化。
解：（1）求多变指数ln( p2 / p1) ln( 0.12 / 0.6)n ＝1.30 ln( v1/ v2) ln( 0.236 / 0.815)1 千克气体所作的功1 1w [ p1v1 p2v2] * ( 0.6 * 0.236 0 .12 * 0.815) 146kJ/kg n 1 1.3 1吸收的热量q c nn k R n k 1( 2 2 1 1) (T2 T1) (T 2 T1) p v p v n 1 k 1 n 1 k 11.3 1.4 1= (0.12 * 0. 825 0.6 * 0. 236)1.3 1 1.4 136.5 kJ/kg 内能：u q w 146-36.5 ＝－109.5 kJ/kgk焓：h c p (T 2 T1) ( p 2v2 p1v1) －153.3 kJ/kgk 1熵：v2 p2 0.815 0.12s c p ln c v ln 1004.5 * ln 717.4 * ln ＝90J/(kg.k) v1 p1 0.236 0.614-8 1kg 理想气体由初态按可逆多变过程从400℃降到100℃，压力降为 1p2 p ，6已知该过程的膨胀功为200kJ，吸热量为40 kJ ，设比热为定值，求该气体的c和c vp解：u c v (T 2 T1) q w 160kJc ＝533J/(kg.k)vn 1R RT1 p2( nw (T1 T 2) [1 ) ] =200 kJn 1 n 1 p1解得：n＝1.49R=327 J/(kg.k)代入解得：c＝533+327=860 J/(kg.k)p4-9 将空气从初态1，t1=20 ℃, 定熵压缩到它开始时容积的1/3 ，然后定温膨胀，经过两个过程，空气的容积和开始时的容积相等。
求1kg 空气所作的功。
k 1RT1 p2 RT1 v1 287 * 293k 1 1.4 1解：w1 [1 ( ) ] [1 ( ) ] [1 3 ]kk 1 p1 k 1 v2 1.4 1＝-116 kJ/kgv1k 1T 2 T1( ) ＝454.7Kv2v3w2 RT 2ln 287 * 454.7 * ln(1 / 3) ＝143.4 kJ/kgv2w=w1+w2=27.4 kJ/kg4-10 1kg 氮气从初态 1 定压膨胀到终态2，然后定熵膨胀到终态3。
设已知以下各参数：t1=500 ℃，v2=0.25m 3/kg ，p3＝0.1MPa，v3=1.73m3/kg 。
求（1）1、2、3 三点的温度、比容和压力的值。
（2）在定压膨胀和定熵膨胀过程中内能的变化和所作的功。
解：(1)v3 1.73k 1.4p2 p3( ) 0.1 * ( ) ＝1.5 MPa v2 0 .256P2v2 1.5 * 0.25 * 10T 2 ＝1263KR 296. 8p1=p2=1.5 MPaT1v1= 2vT 2=0.15 m 3/kg6P3v3 0. 1* 1.73 *10T3=583 KR 296.8(2) 定压膨胀u c v (T 2 T1) 364 kJ/kgw R(T 2 T1) 145.4 kJ/kg定熵膨胀u c v (T3 T 2) 505 kJ/kgRw [T 2 T 3] -505 kJ/kgk 1或者：其q=0, w u= -505 kJ/kg34-11 1 标准m 的空气从初态 1 p1 ＝0.6MPa，t1=300 ℃定熵膨胀到状态2，且v2=3v1。
空气由状态 2 继续被定温压缩，直到比容的值和开始时相等，v3=v1 ，求1、2、3 点的参数（P,T,V ）和气体所作的总功。
解：RT1 287 * 573v10.274 m5p1 6 103/kgv1 1k 1.4p2 p1( ) 0.6 * ( ) 0.129 MPa v2 3v1 1k 0.41 )T 2 T1( ) 573 * ( 369Kv2 33V2=3V1=0.822 mT3=T2=369K3V3=V1=0.274 mv2 3v1p3 p2( ) 0.129 * 0.387 MPav3 v134－12 压气机抽吸大气中的空气，并将其定温压缩至p2＝5MPa。
如压缩150 标准m空气，试求用水冷却压气机气缸所必须带走的热量。
设大气处于标准状态。
解：p1 0.1013256Q W p1V 1ln 0.101325 * 10 * 150 * ln -59260kJp2 54-13 活塞式压气机吸入温度t1=20 ℃和压力p1＝0.1MPa 的空气，压缩到p2＝0.8MPa，压气3机每小时吸气量为600 标准m。
如压缩按定温过程进行，问压气机所需的理论功率为多少千瓦？若压缩按定熵过程进行，则所需的理论功率又为多少千瓦？解：定温：pV 100000 600m 0.215kg/sRT 287 * 273 * 3600p1W s mRT1 l n －37.8KWp2定熵k 1 1.4 1kRT1 p2 1.4 * 287* 293 0.8W1 [1 ( ) ] 0.215* [1 ( ) 1.4 ] ＝－51.3 KW m ks pk 1 1 1.4 1 0.14－14 某工厂生产上需要每小时供应压力为0.6MPa 的压缩空气600kg；设空气所初始温度为20℃，压力为0.1MPa。