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工程热力学课后题答案 

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汽轮机出口比焓为

2240kj/kg,真空表读数为95.06kPa,当时当地大气压力为98.66kPa,汽轮机

对环境放热为。试求:

(1).汽轮机进出口蒸汽的绝压各为多少? (2).单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少? (3).汽轮机的功率为多少? 答案 (1).

p1?9.099MPap2?3.6MPa(2).?sh(3).P

?1200kj/kg

?1.332?104kW

(4).考虑进出口动能差后?sh的相对偏差

?sh?0.67%

p?0.005MPa,比焓h1?2500kj/kg,出口为同压下的水,比焓为

10.进入冷凝器的泛汽的蒸汽为

??17℃,冷却水出口温度为h2?137.77kj/kg,若蒸汽流量为22t/h,进入冷凝器的冷却水温为t1??30℃,试求冷却水流量为多少?水的比热容为4.18kj/(kg.K)。 t2 答案

qm,w?956.4?103(kg/h)

p1?0.1MPa,v1?0.88m3/kg;

11.某活塞式氮气压气机,压缩的氮气的参数分别为:

p2?1.0MPa,v?0.16m3/kg。设在压缩过程中每kg氮气热力学能增加180kj,同时向外放出

热量

60kj。压气机每min生产压缩氮气18kg,试求:

(1).压缩过程对每kg氮气所做的功; (2).生产每kg压缩氮气所需的功; (3).带动比压气机至少要多大的电动机。 答案 (1).? (2).?sh??240kj/kg;

??312kj/kg;

(3).P?93.6kW。

12.流速为600m/s的高速空气突然受阻停止流动,即

c2?0,称为滞止。如滞止过程进行迅速,以致气

流受阻过程中与外界的热交换可以忽略,问滞止过程空气的焓变化了多少?

答案

?h?180kj/kg

第三章 理想气体及其混合物

1.把

CO2 压送到体积为0.5m3的贮气罐内。压送前贮气罐上的压力表读数为3kPa,温度为20?C,

?压送终了时压力表读数为30kPa,温度为50C。试求压送到罐内的CO2的质量。大气压力为

pb?0.1MPa。

p1?pb?pg1?0.1?103?3?103?kPa?p2?pb?pg2?0.1?103?30?130?kPa?Rg? 由

R8.314??0.189?kJ?kg.K??M44pV?mRgTp2VpVV?p2p1???1????RgT2RgT1Rg?T2T1??

?m??130?103103?103?0.5??????0.143?kg?3??0.189?10?50?27320?273?3700kPa,20C的氮气。瓶上装有一排气阀,压力达到

2. 体积为0.03m的某钢性容器内盛有了

?875kPa时发门开启,压力降到840kPa时关闭。若由于外界加热的原因造成阀门开启,问:

(1)阀门开启时瓶内气体温度为多少?

(2)因加热造成阀门开闭一次期间瓶内氮气失去多少?设瓶内空气温度在排气过程中保持不变。 答案 (1)t2kg ?93.3℃;(2)?m?0.0097?0.30m33.氧气瓶的容积V瓶中氧气的表压力为

pg1?1.4MPa,t1?30?C。问瓶中盛有多少氧气?

?t?20C,试问此时氧气的表压力为多少(当地大气压力

若气焊时用去一半氧气,温度降为2pb?0.1MPa)

答案

m?7.86kg;pg2?0.625MPa34.某锅炉每小时燃煤需要的空气量折合表准状况时为66000mh。鼓风机实际送入的热空气温度为

250?C,表压力为20.0kPa解 由

,当地大气压为

pb?0.1MPa,求实际送风量m3h??。

p?pb?pg?0.1?20?10?3?0.12?MPa? pqV?qmRgT pqV0p0qV0?TT0得

pqT0.101325?66000?250?273?qV?0V0.1???1.068?105m3hT0P12730.12??

5.某理想气体比热比k?cpcV?1.4,定压比热容cp?1.042kJ?kg.K?,求该气体的摩尔质量。

RM

解 由

cpcV?k及cp?cV?Rg?得

M?R8.314??27.93?gmo?l

cp?1?1k?1.042??1?11.4?3?6.在容积为0.1m的封闭容器内装有氧气,其压力为300kPa,温度为15气温度上升到800C? (1)按定值比热容计算; (2)按平均比热容计算。 解

?C,问应加入多少热量可使氧

Rg?R8.314??0.26?kJ?kg.k?? M32

pV300?103?0.3m???1.2?kg?

RgT0.26?103??15?273?55?mcV?t?mRg?t2?t1??1.2??0.26??800?15??612.3?kJ?

22150(1)Q(2)查得cV

?0.656kJ?kg.K? ?0.756kJ?kg.K?

cV8000

Q?mcV30kg?t20.t2?cVt01.t1?1.2??0.756?800?0.656?15??714.0?kJ?

275?C,加热到845C,若热力学能变化为

??7.摩尔质量为的某理想气体,在定容下由

400kJkg,问焓变化了多少?

答案?h?557.9kJkg

??1kgt?30C400C,分别用定值比热容,平均比热容(表)计算其热力学能18.将氮气由定压加热到

和焓的变化。 用定值比热容计算

?U?274.7kJ,???384.6?kJ?

用平均比热容计算

?U?281.7kJ,???391.6kJ

9.

2kg的CO2,由p1?800kPa,t1?900?C膨胀到p2?120kPa,t2?600?C,试利用定值

比热容求其热力学能、焓和熵的变化。 解

R8.314??0.189?kJ?kg.K??M4499cp?Rg??0.189?0.850?kJ?kg.K??2277?kJ?kg.K??cV?Rg??0.189?0.66122?U?mcV?t?2?0.661??600?900???396.6?kJ?Rg????mcp?t?2?0.850??600?900???510?kJ??T2p2?873120????S?m?cln?Rln?2?0.85ln?0.189ln???0.215?kJK?g?pT?p1?1173800??1?

10. 在体积为V?1.5m3的钢性容器内装有氮气。初态表压力为

?pg1?2.0MPa,温度为230C,问

?应加入多少热量才可使氮气的温度上升到750C?其焓值变化是多少?大气压力为0.1MPa。 (1)按定值比热容计算;

(2)按真实比热容的多项式计算; (3)按平均比热容表计算;

(4)按平均比热容的直线关系式计算。 解

R8.314??0.297?kJ?kg.K??M28

p1V?2.0?0.1??106?1.5m???21.09?kg?3RgT10.29?10??230?273?Rg?(1)

77Rg??0.297?1.04?kJ?kg.K??2255cV?Rg??0.297?0.742?kJ?kg.K??

22Q?mcV?t?21.09?0.742??750?230??8.137?103?kJ?cp????mcp?t?21.09?1.04?750?230??1.141?104?kJ?(2)查得

Cp,m?a0?a1T?a2T2a0?27.3146,a1?5.2335?10?3,a2??0.42?10?8n?M21.09??0.7532?kmol?m282222211111Q??nCV,mdT?n??Cp,m?R?dT?n?nCp,mdT?nR?dT?n?a0?a1T?aT2dT?nR?Taa??2?n?a0T?1T2?2T3?TT1?nR?T2?T1?23??1?0.7532?[27.3146??1023?503???5.2335?10?3?2110232?5032????0.42??10?8?10232?5032?0.7532?8.314??1023?503?]?9.005?103?kJ?3??????????nCp,mdT?Q?nR?T12?9.005?103?0.7532?8.314??1023?503??1.226?104?kJ?(3)查得

cpcV23002300?1.045kJ?kg.K?,cp?0.748kJ?kg.K?,cV75007500?1.092kJ?kg.K??0.796kJ?kg.K?3Q?mc?t2p0.t2?ct1p0.t1?21.09??0.796?750?0.748?230??8.962?10?kJ??

???mcpt02.t2?cpt01.t1?21.09??1.092?750?1.045?230??1.22?104?kJ?(4)查得

??cpcVt2t1t2t1?1.032?0.00008955t?1.032?0.00008955??230?750??1.120?kJ?kg.K???cpt2t1t2t1?Rg?1.12?0.297?0.823?kJ?kg.K??Q?mcV???mcp.?t?21.09?0.823??750?230??9.026.?t?21.09?1.12??750?230??1.228?104?kJ?

t2t1

工程热力学课后题答案 

汽轮机出口比焓为2240kj/kg,真空表读数为95.06kPa,当时当地大气压力为98.66kPa,汽轮机对环境放热为。试求:(1).汽轮机进出口蒸汽的绝压各为多少?(2).单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少?(3).汽轮机的功率为多少?答案(1).<
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