热力学课件：习题2

1、温度 T1、压力P1的过热蒸汽可逆膨胀到湿蒸汽区，压力降为 P2. 求该过程单位质量工质做功量温度 T1、压力P1的未饱和水在节流阀内膨胀到到湿蒸汽区，压力降为P2，压力降为. 求该过程单位质量工质熵增量和做功能力的损失请在 P-v 图上指出T 和S 增加的方向 请在 T-s 图上指出P 和v增加的方向 在 p-v 图上绘制一理想气体可逆过程，请问如何判断该过程热、功、内能、焓的正负？在 T-s 图上绘制一理想气体可逆过程，请问如何判断该过程功的正负？下图的循环中， 1-2 是定容过程， 1-3 是定压过程， 2-3 是绝热过程，请指出该循环中u12 和u13谁大? h12 和h13呢? 13

2、2Pv请将下图循环，定性地绘制到 T-s 图上.132Pv4请证明 T-s 图上任意两条定压线的水平距离相等Ts12理想气体经历一可逆过程 1-2。 请在 T-s 图上绘出该过程的u 和 h 。现有一理想气体循环。 空气由状态 1 (p11.01bar、t1 =15、Vl0.014m3) 绝热压缩到状态2 (V2 =0.0028m3). 然后定容加热到状态 3 (p3 =18.5bar)。 接着绝热膨胀到状态 4 (p4=1.01bar)。最后定压吸热回到状态1。请计算该循环的循环净功和效率(R=287 J/kg.K，k=1.4， Cp、 Cv 为常数)Solution:T2=T1(v1/v2

3、)(k-1)=548.5KT3=T2P3 /P2=1055.585KT4=T1P4 /P1=460Kq2-3=Cv (T3-T2)q1-4=Cp (T4-T1)w=q2-3-q1-4W=mw=3251Jm=P1V1 /RT1=0.017kg=w/q2-3一容积为 0.02 m3刚性绝热容器被一活塞均分为A 、 B两半。 活塞用一销钉固定。活塞两侧气体温度均为 300K。A侧气体压力为 0.2MPa 右侧为 0.1MPa。 若拔去销钉活塞可以无摩擦缓慢移动，请计算下列两种情况下活塞重新达到平衡时的温度.(1)活塞可以绝对传热。(2)活塞绝热.。AB解:(1) 将整个气缸作为热力系，设左右两侧气体

4、未拔销钉前的状态为A1、B1，拔去销钉活塞重新平衡后的状态为A2、B2气缸绝热，那么: q=0气缸刚性，那么: w=0由热力学第一定律得： u=0即: mAcv(TA2-T1) + mAcv(TB2-T1)=0因 TA2=TB2 and T1=300K 那么 T2= TA2=TB2 =300K(2) 以整个气缸为热力系，依据前述： q=0 和 w=0现在 TA2TB2 PA2=PB2mAcv(TA2-T1) + mAcv(TB2-T1)=0 (1) RmVPTAAA222RmVPTBBB222将代入 (1)有：1111112BABBAAVVVPVPP22112BABBAAVVRTmRTmP33636201. 001. 001. 0101 . 001. 0102 . 0mmPamPaPMPa15. 0两侧气体均经历绝热过程，得：K3 .276/ )1(1212kkAAPPTTK8 .336/ )1(1212kkBBPPTT理想气体经历一多便过程。气体比容增大3倍，温度由 300 降到 67，请计算该