热工基础(第二版)课后习题部分答案(2)王平阳等编

1、第七章7-2某活塞式内燃机的定压加热理想循环，工质为空气，视理想气体。比热容取 定值，21.4,循环压缩比二18,压缩冲程的初始状态为98KPa, 17C,循环的最高 温度2100C.求：（1）绝热膨胀过程终了时的压力、温度。（2）循环热效率。7-2解：因为定压加热过程，故：1-2为定爛压缩：4-1定容放热_ T_7久_L = _L 二刀=-17$ =效率。7-4 解:1001. IK故：血=368.4內7；=1090.2K 心-匸一人=0.6067-4活塞式内燃机的混合加热理想循环,Tl=90C, T2=400C, T3=590C,T5=300C,工质为理想空气，比热容取定值，求循环热效率、

2、同温限卡诺循环热严 1一（厶Q + k Tj则：循环热效率：T加=1 4 = 0.637 同温限卡诺循环的热效率耳7-5活塞式内燃机的混合加热理想循环，工质为理想空气，k-1.4,循环压缩比 二14,循环中的工质吸收热量100KJ/Kg,定容过程和定压过程各占一半，压缩过 程的初始q严q_ +仏一4 = G （7； -7；） + c; （7； -7；）輕和输出净功。7-5 解：-依题意：%巳亿7）,炉血7） 則（7；-7；） = 697.35K,（耳7；） = 498KP1 = PI1-2为定爛压缩，则7； =1559.48/=4023.276/兀叶7T4 = 2057.48K2-3为定容加热

3、，有:3-4为定压加热：卩4 =卩3 = 7277.57_-1 _-14匚斗宀冷屮叱P5=P44- 5为定爛他胀：t, _t5 t =800.07K5- 1为定容放热：贝叽则:(Tf + gTj= 0.641Jfc-l= 862.13/；=qg = 64kJ / kg%7-8在燃气轮机定压加热理想循环中，压气机入口空气状态为100KPa,20C,空 气以流率4Kg/s经压气机被压缩到500KPa,燃气轮机入口温度为900C,计算压 气机耗功量，燃气轮机做功量、压气机耗功量和燃气轮机做功量的比值、循环 执效空、上1K 、z、7】8 盒 E 巴464K W=cp（7； -7；） = 1.03（46

4、4- 293）= 176.IV/kg P ）pc - qw= 704.4WW燃气轮机为定嫡过程:*-in WT4 = T3= 740.6KS丿pt = qw2 =17815PW空= 39.5% /t=l- =0.369AT2第八章8-2有一平板稳态导热，其厚度二25mm,面积A-0. 1,材料平均导热系数即平板两侧温差为1.875Co8-3某房间砖墙宽5m,高3m,厚0. 25m,墙内外表面维持温度为15C和-5匸，砖8-5 200mm厚的平面墙，导热系数X 1=1. 3 W/(m. K),为使每平方米的砖墙热损 失不超过1AMW.墙外霜芾一层耳执丢数A 2=0 3SW/(m K)的保温材料，

5、复合壁两侧温度 5 一28-5 解：=0.189/77=0.90 W/IV8-6蒸汽管道的内外直径分别为160mm和170mm,管壁的导热系数入1二58 W/(m. K),管外有两层保温材料，第一层厚度2二30mm,导热系数X 2=0. 17 W/(m. K) o第二层厚度3二50mm,导热系数X 3=0. 093 W/(m. K),蒸汽管的内表面 温度Tl=300C,保温层的外表面温度T4二50C,求每米管长的总热阻、热损失和壬厂300 Q严3 一仃 4 4=221.538-9 一单层玻璃窗，高1.2m,宽lm,玻璃厚0. 003m,玻璃的导热系数入g二1. 05 W/(m. K),室内外温

6、度分别为20C和-5C,室内外空气与玻璃的对流传热的表面 传热系数分别为hl二5 W/(. K), h2=20 W/(. K),求玻璃的散热损失。若其他条件不 变，改用双层玻璃，双层玻璃间空气夹层的厚度为3mm,且其中空气完全静止。第十章10-1计算30K和4000K时，黑体的最大光谱辐射力所对应的波长。 解：因为：2 T=2. 8976X 10m.k24000. =(2- 8976X IQ )/4000=0. 724X 10m10-2 一黑体表面置于温度为327C的炉内，求在热平衡条件下黑体表面的辐射 力。Eb=cxr/ioo)4即：b = 5.67x(327 +273)/100)4 = 7

7、348 .32W /m：10-3计算温度为1400C的碳化硅涂料的表面辐射力，己知在1400C时碳化硅涂 料的二0. 92解：Eb=c0(r/ioo)4即：Eb = 92 X5.67 X(1400 +237)/100)4 = 4. 09X 1 o m第一章11-1冬季室内空气温度Tfl=20C,室外大气温度Tf2=-10C,室内空气对壁面的 表面传热系数hl=8W/(. K), h2=20 W/(. K),测得室内空气的结露温度为Td=14C, 若墙壁由X=0. 6W/(m. K)的红砖砌成，为防止墙壁内表面结露，该墙壁的厚度至 少应该为多少？11_1報因气二qhl代(5一 5)= 48W/即

8、：墙的厚度不少于0. 27mo 11-2 一台气体冷却机，气侧表面传热系数hl二95W/(.K),间壁厚=2. 5mm,导热系 数X 1二46. 5W/(m. K),水侧表面传热系数h2二5800W/(. K),设传热面可作为平壁处 理，计算传热系数k,并指出为加强这一过程首先应该从哪一环节着手。11-2 解：k = = -一i一 =93.0W/(rK)&丄+ 2 +丄丿 A h211-3 一层玻璃尺寸为70cmX45cm,厚度为4mm,冬天内外室温度分别为20C和 -8C,内表面的自然对流表面传热系数为hl=10W/(.K),外表面的强迫对流表面 传热系数为h2二50W/CK),玻璃的导热系数X=0. 78W/(m. K),求通过玻璃的热损 失。0 = M(/1-r/J = p|) = 70.5VV+ + h、 A h211-3 解:11-4蒸汽管的内外直径分别为300mm和320mm,管外敷有120mm厚的石棉绝热 缘层,其导热系数A 2=0. 1W/(m. K),钢管的导热系数Xl=50W/(m. K),管内蒸汽 的温度Tfl