资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,工程热力学部分习题课,1,课本习题部分,2,1-1,解：,2.,3.,4.,5.,3,1,4,解：,4,过程,Q,kJ,W,kJ,U,kJ,1-2,1390,0,1390,2-3,0,395,-395,3-4,-1000,0,-1000,4-1,0,-5,5,2-5.,5,2-8,解：压缩过程中每千克空气所作的压缩功为：,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：,所以带动此压气机所需的功率至少为：,6,3-2.,解：设气体的初态参数为,，,阀门开启时气体的参数为,阀门重新关闭时气体的参数为,考虑到刚性容器有：,且,。,当阀门开启时，贮气筒内压力达到,所以此时筒内温度和气体质量分别为：,7,阀门重新关闭时，筒内气体压力降为,且筒内空气温度在排气过程中保持不变，,所以此时筒内气体质量为：,所以，因加热失掉的空气质量为：,8,3-5.,解：由于活塞和氢气侧气缸均是绝热的，所以氢气在过程中没有从外界吸入热量，可看可逆绝热过程，所以氢气的终温为：,根据状态方程可得到终态时氢气的体积：,所以，空气终态的体积为：,9,故空气的终温为：,把空气和氧气作为热力学系统，根据热力学第一定律可得到外界加入的热量为：,10,4-3,解：,（,2,） 吸热,:,放热,:,（,1,）热效率为,11,（,3,）性能系数,得到,所以,12,4,8,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：,13,左侧气体熵变：,右侧气体熵变：,总熵变为,14,15,课外习题部分,1,、如图，已知大气压,p,b,=101 325 Pa,，,U,型管内 汞柱高度差,H = 300 mm,，气体表,B,读数为,0.254 3 MPa,，求：,A,室压力,p,A,及气压表,A,的读数,p,eA,解：,16,2,、,0.1 MPa,，,20 ,的空气在压气机中绝热压缩升压升温后导入换热器排走部分热量，再进入喷管膨胀到,0.1 MPa,、,20,。喷管出口,截面积,A,= 0.032 4 m,2,，,气体流速,c,f2,= 300 m/s,。,已知压气机耗功率,710 kW,，,问换热器中空气散失的热量。,解：,流入：,流出：,17,据题义，,忽略位能差,18,3,、,某可逆热机工作温度为,120,的高温热源和温度为,20,的低温热源之间，,试求：热机的热效率为多少？,当热机输出的功为,3kJ,时，从高温热源吸收的热量及向低温热源放出的热量各为多少？,热机的热效率为；,解：,当热机输出的功为,3kJ,时,19,4,、容积为,0.15 m,3,的储气罐内有氧气，初态温度,t,1,=38 ,，压力,p,1,= 0.55 MPa,，罐上装有压力控制阀，对罐内氧气加热，当压力超过,0.7 MPa,时，阀门打开维持罐内压力为,0.7 MPa,，继续对罐内氧气加热，问：当罐中氧气温度为,285 ,时，对罐内共加入多少热量？,R,g,=260 J /(kgK),；,c,V,= 657 J/(kgK),；,c,p,= 917 J/(kgK),20,Q,V,：因,1,到,2,为定比体积过程，,过程中,m,不变,Q,p,：,2,到,3,过程中气体压力不变，,但,质量改变,21,22,5,、,气缸内储有,1 kg,空气，分别经可逆等温及不可逆等温，由初态,p,1,= 0.1 MPa,，,t,1,= 27 ,压缩到,p,2,，若不可逆等温压缩过程中耗功为可逆压缩的,120%,，确定两种过程中空气的熵增及过程的熵流及熵产。 （空气取定比热容，,t,0,= 27,）,解：,可逆等温压缩,23,不可逆等温压缩,由于初终态与可逆等温压缩相同,24,解：,6,、,刚性绝热容器用隔板分成两部分， 。,A,侧有,1 kg,空气，,p,1,=1 MPa,，,T,1,=330 K,，,B,侧为真空。抽去隔板，系统恢复平衡后，求过程作功能力损失。 （,T,0,= 293 K,，,p,0,）,25,26,
展开阅读全文