工程热力学与传热学 第3章 习题PPT

工程热力学与传热学,工程热力学第三章理想气体的性质和热力过程习题,启动柴油机用的空气瓶,体积V=0.3m3,装有p1=8MPa，Tl=303K的压缩空气。启动后,瓶中空气压力降低为p2=4.6MPa,这时T2=303K。求用去空气的量(mol)及相当的质量(kg)。,2.某活塞式压气机向容积为9.5m3的储气箱中充入空气。压气机每分钟从压力为p0=750mmHg,温度为t0=15的大气中吸入0.2m3的空气。若充气前储气箱压力表读数为0.5bar,温度为t1=17。问经过多少分钟后压气机才能使储气箱内气体的压力提高到p2=7bar，温度升为t2=50。,3.某电厂有三台锅炉合用一个烟囱，每台锅炉每秒产生烟气73m3（已折算成标准状态下的体积），烟囱出口处的烟气温度为100，压力近似为101.33kPa，烟气流速为30m/s。求烟囱的出口直径。,4.一绝热刚性气缸,被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在某一位置上,气缸的一侧储有压力为0.2MPa，温度为300K的0.01m3的空气，另一侧储有同容积，同温度的空气，其压力为0.1MPa。去除销钉,放松活塞任其自由移动,最后两侧达到平衡。设空气的比热容为定值。试计算（1）平衡时的温度为多少？（2）平衡时的压力为多少？（3）两侧空气的熵变值及整个气体的熵变值为多少？,5.在一个承受一定重量的活塞下有27的空气0.4kg，占据容积0.25m3。试问（1）当加入25kJ热量后,其温度上升到多少?并作了多少功?（2）若活塞到达最后位置后予以固定，此后再继续加入25kJ热量,则其压力上至多少?,6.空气以qm=0.012kg/s的流量流过散热良好的压缩机，入口参数P1=0.102MPa，T1=305K，可逆压缩到出口压力P2=0.51MPa，然后进入储气罐。求1kg空气的焓变量h和熵变量s，以及压缩机消耗的功率P和每小时的散热量qQ。（1）设空气按定温压缩；（2）设空气按可逆绝热压缩；（3）设空气按n=1.28的多变过程压缩。比热容取定值。,7.1kg空气在多变过程中吸取41.87kJ的热量时,将使其容积增大10倍,压力降低8倍。求：（1）过程中空气的热力学能变化量；（2）空气对外所作的膨胀功及技术功。设空气cv=0.716kJ/(kgK)，k=1.4。,8.在一具有可移动活塞的封闭气缸中,储有温度t1=45,表压力为pgl=10KPa的氧气0.3m3。在定压下对氧气加热,加热量为40kJ；再经过多变过程膨胀到初温45,压力为18KPa。设环境大气压力为0.1MPa,氧气比热容为定值。求：（1）两过程的焓变量及所作的功；（2）多变膨胀过程中气体与外界交换的热量。,9.有一汽缸和活塞组成的系统，汽缸壁和活塞均由绝热材料制成，活塞可在汽缸中无摩擦地自由移动。初始时活塞位于汽缸中间，A,B两侧各有1kg空气,压力均为0.45MPa，温度同为900K。现对A侧冷却水管通水冷却，A侧压力逐渐降低。求：（1）压力降低到0.3MPa时，A，B两侧的体积是多少？（2）冷却水从系统带走的热量是多少？（3）整个气体组成的系