工程热力学习题课张学学第二版.ppt

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1、 工程热力学部分习题课1课本习题部分21-1 解：2.1.3.4.5.314 解：4过程 Q kJ W kJ U kJ1-2 1390 0 13902-3 0 395-3953-4-1000 0-10004-1 0-5 52-5.52-8 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：63-2.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

2、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：83-5.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1 1（3）性能系数 得到 所以 124 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

3、变为1415课外习题部分1、如图，已知大气压 pb=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pA及气压表A 的读数peA解：162、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 m2，气体流速cf2=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183、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

4、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194、容积为0.15 m3的储气罐内有氧气，初态温度t1=38，压力p1=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？Rg=260 J/(kgK)；cV=657 J/(kgK)；cp=917 J/(kgK)20QV：因1到2为定比体积过程，过程中m 不变Qp：2到3过程中气体压力不变，但质量改变21225、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p1=0.1 MPa，t1=27 压缩到p2，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，p1=1 MPa，T1=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。（T0=293 K，p0）2526