工程热力学习题

工程热力学习题Tag内容描述：<p>1、第一章 热力学基本概念 1.1 华氏温标规定，在 1atm 下纯水的冰点时 32F。汽点是 212F（F 是华氏温标单位的符号） 。若用摄 氏温度计与华氏温度计量同一物体，有人认为这两种温度计的读数不可能出现数值相同的情况，你 认为对吗？为什么？ 解：华氏温度与摄氏温度的换算关系 01t32tCF 32t59t18t CCF 所以，此观点是错误的。从上式可知当摄氏温度为-40的时候，两种温度计的读数相同。 1.2 在环境压力为 1atm 下采用压力表对直径为 1m 的球形刚性容器内的气体压力进行测量，其读数为 500mmHg，求容器内绝对压力（以 Pa 表示）和容器外表面的。</p><p>2、工程热力学思考题及答案第一章 基本概念1. 闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。2. 有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量的交换就是绝热系。3. 平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系？答：只有在。</p><p>3、工程热力学复习思考题解答有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么?答：不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。平衡状态与稳定状态，平衡状态与均匀状态有何区别和联系?答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要。</p><p>4、39第一章 基本概念及定义习题提示与答案第一章 基本概念及定义1-1 试确定表压力为0.1kPa时U形管压力计中的液柱高度差。(1)液体为水，其密度为1000kg/m3；(2)液体为酒精，其密度为789kg/m3。提示：表压力数值等于U形管压力计显示的液柱高度的底截面处液体单位面积上的力，。答案：(1) (2) 。图1-17 斜管压力计工作示意图1-2 测量锅炉烟道中真空度时常用斜管压力计。如图1-17所示，若=30，液柱长度l200mm，且压力计中所用液体为煤油，其密度为800kg/m3 ，试求烟道中烟气的真空度为多少mmH2O(4)。提示：参照习题1-1的提示。真空度正比于液柱。</p><p>5、思考题解答第一章 基本概念闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?答： 否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么?答： 不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是过程量，是过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。</p><p>6、第六章 气体动力循环 课后答案网，用心为你服务！ - 1 - 第六章气体动力循环 例例例例题题题题 例6-1试计算活塞式内燃机定压加热循环各特性点（图6-10中状态1、2、4、5） 的温度、 压力、 比体积以及循环的功、 放出的热量和循环热效率。 已知p1=0.1 MPa、 t1=50 、e e =16、q1=1 000 kJ/kg。工质为空气，按定比热容理想气体计算 。 解对空气，查附表1得 ， ()RgJ/kg K=2871 . 0 1400=. ， ()cp01005=.kJ/kg K ()cv00718=.kJ / kg K 状态1： p101= . MPa TK 1 32315=. v R T p 1 1 1 6 287132315 0110 0927 8= = g 3 J / (kg K)K Pa m / k。</p><p>7、65例1.1：已知甲醇合成塔上压力表的读数150kgf/cm2，这时车间内气压计上的读数为780mmHg。试求合成塔内绝对压力等于多少kPa？ 14819kPa例1.2：在通风机吸气管上用U型管压力计测出的压力为300mmH2O，这时气压计上的读数750mmHg。试：（1）求吸气管内气体的绝对压力等于多少kPa？ 103kPa（2）若吸气管内的气体压力不变，而大气压下降至735mmHg，这时U型管压力计的读数等于多少？504mmH2O例1.3：某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同部位安装有压力计，如图所示。压力表A、C位于大气环境中，B位于室中。设大气压力为97KPa：（1）若压力。</p><p>8、1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量 保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？ 答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。 2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不 可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？ 答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边 界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热 系。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区 别和联系？ 答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状。</p><p>9、1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量 保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？ 答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。 2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不 可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？ 答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边 界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热 系。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区 别和联系？ 答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状。</p><p>10、第二章 热力学第一定律1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。2. 。</p><p>11、例：0505,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 oC压缩到 p2= 0.2 MPa，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，t0 = 27 oC ）,解：,可逆等温压缩,例：0505,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 oC压缩到 p2= 0.2 MPa，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，t0 = 27 oC ）,解：,不可逆等温压缩，初终。</p><p>12、1-12 气缸中密封有空气，初态为P1=0.2MPa,V1=0.4m3,缓慢膨胀到 V2=0.8m3， （1）过程中PV保持不变， （2）过程气体先沿PMPa=0.4-0.5V m3膨胀到Vm=0.6m3，再维持压力不变膨胀到V2=0.8m3， 分别求出两过程中气体做出的膨胀功,解：由膨胀功的公式W= （1）PV=P1V1=0.08 P= W=,(2)分两个过程 W1= =0.03* W2= =0.02* W=W1+W2=0.05*,1-13某种理想气体在其状态变化过程中服从= P 常数的规律，其中n为定值，P是压力，V是比体积，试据 W= 导出气体在该过程作 功为W= 证明：W= 因为 所以 W=,1-16 某种气体在气缸中进行一缓慢膨胀过程，其体积由0.1m3。</p><p>13、例1:如图，已知大气压pb=101325Pa，U型管内 汞柱高度差H=300mm，气体表B读数为0.2543MPa，求：A室压力pA及气压表A的读数pe,A 。解：强调：Pb是测压仪表所在环境压力例2:有一橡皮气球，当其内部压力为0.1MPa（和大气压相同）时是自由状态，其容积为0.3m3。当气球受太阳照射而气体受热时，其容积膨胀一倍而压力上升到0.15MPa。设气球压力的增加和容积的增加成正比。试求：（1）该膨胀过程的pf（v）关系；（2）该过程中气体作的功；（3）用于克服橡皮球弹力所作的功。解：气球受太阳照射而升温比较缓慢，可假定其 ，所以关键在于求出pf（v）(。</p><p>14、工程热力学典型习题讲解,2010年11月22日,例1（习题2-15）：汽缸中空气组成的热力系统,解：,例2（类同2-17，似4-9）、空气在压力为20bar，温度为100的主管道中流动,一绝热容器与主管道连接。当阀门慢慢打开时,空气进入容器，并使容器中的压力也达到20bar,求容器中空气的最终温度,若: 1) 容器开始时为真空 2) 容器在开始时已充有压力为5bar，温度为100的空气2kg。,Q + min(u + pv+c2/2 + gz)in - Wnet - mout(u + pv+c2/2 + gz)out = dEcv,进入系统能量 -离开系统能量=系统储存能量的变化,(1)取绝热容器为系统开口系,绝热容器(空）,(2)：,又。</p><p>15、第十三章 湿空气 164 第十三章第十三章 湿空气湿空气 13-1 设大气压力 pb=0.1MPa，温度28=t，相对湿度72. 0=，试用饱和空气状态参数表确 定空气的pv、td、d、h.。 解：由28=t从附表查得：3.778kPa s p =、0.72 3.778kPa2.720kPa vs pp= 再根据 v p在同一表上查出 22.47 C s t = o ()22.47 C dsv ttp= o kJ/kgCkg/kgC 1.005(2501 1.86)htdt=+ oo 干空气水蒸气干空气 1.005kJ/(kg K)28 C0.0174 2501kJ/kg1.86kJ/(kg K)28 C 72.56kJ/kg h =+ = oo 干空气 13-2 设0.1MPap =,填补下列六种状态的空格。 / Ct o / Cwt o /% /kgkgd水蒸气/干空气 /。</p><p>16、1-12 气缸中密封有空气，初态为P1=0.2MPa,V1=0.4m3,缓慢膨胀到 V2=0.8m3， （1）过程中PV保持不变， （2）过程气体先沿PMPa=0.4-0.5V m3膨胀到Vm=0.6m3，再维持压力不变膨胀到V2=0.8m3， 分别求出两过程中气体做出的膨胀功,解：由膨胀功的公式W= （1）PV=P1V1=0.08 P= W=,(2)分两个过程 W1= =0.03* W2= =0.02* W=W1+W2=0.05*,1-16 某种气体在气缸中进行一缓慢膨胀过程，其体积由0.1m3增加到0.25m3，过程中气体压力循P=0.24-0.4V变化。若过程中气缸与活塞的摩擦保持为1200N.当地大气压为0.1MPa，气缸截面积0.1m3试求：,（1）气体所做的膨胀。</p><p>17、工程热力学B0001 把热能转化为机械能，-通过工质的膨胀来实现。A.可以 B.只有 C.无法 D.均不对D0002 把热量转化为功的媒介称为-A功源 B热源 C质源 D工质D0003 作为工质应具有良好的-和-。A 流动性/多变性 B 膨胀性/多变性 C 膨胀性/分离性 D膨胀性/流动性A0004 工质必须具有良好的膨胀性和流动性，常用工质有-A 燃气 B 润滑油 C 水 D 天然气A0005 内燃机动力装置的工质是-A 燃气 B 蒸汽 C 燃油 D 水 A0006 工质必须具有良好的膨胀性和流动性，常用工质有-A 氟利昂气 B 润滑油 C 水 D 天然气A0007 热力学所研究的工质一般都是-物质A 气态 B。</p><p>18、工程热力学习题集 一、填空题 1能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4测得容器的真空度，大气压力，则容器内的绝对压力为 。 5只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区 和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压 力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、。</p>