热工基础(第二版)课后习题部分答案

1、第七章温度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;！压缩：=29Oxl0Z= 921.5K I2-3 定压加热：产% = /工| =98xlS14=5605P/4P3 A 三KP4 ”3-4定嫡膨胀：4-1定容放热_TL = L二孑=久故:血=368.4均7; =1090.2K 心-匚.人=0.6067-4活塞式内燃机的混合加热理想循环，Tl=90 C, T2=

2、400 C, T3=590 C,效率。7-4 解:7；二 T/pN则：411001. IKT5=300C,工质为理想空气，比热容取定值，求循环热效率、同温限卡诺循环热严 1 一（AQ + k 一Tj则：循环热效率:同温限卡诺循环的热效率T加=1 4 = 0.637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_ 十亿 4 = G （7; -7; ） + c; （7; -7;）馨和输出净功。7-5 解：-依题意：叱亿7），炉血7）则（7; -7; ） = 697.3

3、5K,（耳一7;）498KJfc-lP1 = PI=4023.27A6/兀叶 71-2为定斓压缩，则7; =1559.48/a T4 = 2057.48K862.13/;2-3为定容加热,有:3-4为定压加热：P 4=P 3= 7277.57_ 1 _ -14匚斗冷中叱AP5=AP44-5为定;！他胀：T,_T5 t =800.07K5- 1为定容放热：一贝叽一= 0.641=qg = 64kJ / kg则： (Tf + gTj%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

4、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（464- 293） = 176.IV/kg P ）pc - qw= 704.4WW*-i燃气轮机为定嫡过程: T4 = T3= 740.6K pt = qw2 =1781? 5PW空=39.5% /t=l - =0.3晶,AT28-2有一平板稳态导热，其厚度二A=0.2W/(nK), * Qi -t.8-2 解：因为 一 一25mm,面积A-0. 1，材料平均导热系数&=Ar = r x-t = = 1.8卬 1.2 乂即平板两

5、侧温差为1.875 Co8-3某房间砖墙宽5m,高3m厚0. 25m,墙内外表面维持温度为15和-5匚，砖A-ah- i 5m2 求 = 乂 二 % = 84ow8-3 解：d=0.189/778-5 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，复合壁 两侧温度5 28-5 解：8-6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)

6、。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=300 C, 保温层的外表面温度T4二50C,求每米管长的总热阻、热损失和各层接触面的S-6 解：(1)R，=0.90 W/IV= 2175W/m(2)(3)Qt =LhA+lhA|壬厂300 Q严 上 L Jn 冬仔 4 4=221.53 27r 48-9 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),室内外温度分别为20和-5 C,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),

7、求玻璃的散热损失。若其他条件不 变，改用双=118.6印.1313= 80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：2T=2. 8976X 10m.k24000. =(2- 8976X IQ )/4000=0. 724X 10m10-2 一黑体表面置于温度为327 C的炉内，求在热平衡条件下黑体表面的辐射 力。?Eb=cxr/ioo)4即：4 = 5.67x(327 +273)/100)4 = 7348 .32W /m10-3计算温度为1400C的碳化硅涂料的表面辐射力，己知在1400c时

8、碳化硅涂料的二0. 92解：Eb=AC0( r/ioo)4即：Eb = 0 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=20 C,室外大气温度 Tf2=-10 C,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=14 C,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？11一1幸艮因气二q hl代(5 5) = 48W/1丸1 L ”， z = 0.21m h.hl即：墙的厚度不少于0. 27mo 1

9、1-2一台气体冷却机，气侧表面传热系数 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/( r? K) & + 2 + J 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 = Ap|) = 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