第二学期热工基础第1次作业

1次作业，注释如下：本次作业为1-4章的内容。本次作业是本门课程本学期的第) (道小题只有一个选项正确，共21一、单项选择题）的热力系统1. 开口系统是指（具有活动边界(A)

与外界有功量交换(B)

D 正确答案：解答参考：）的热力系统2. 绝热系统是指（(A) 状态参数不变(B) 热力学能不变与外界没有热量交换(C)

与外界没有功量和热量交换(D)

正确]你选择的答案：C [C 正确答案：解答参考：）的热力系统3. 孤立系统是（

与外界无热量交换(A)

与外界无功量交换(B)

与外界无质量交换(C)

(D) 与外界无任何相互作用]D [正确你选择的答案：

D 正确答案：解答参考：）4. 下列说法中正确的是（(A) 平衡状态一定是稳定状态稳定状态一定是平衡状态(B) 均匀状态一定是平衡状态(C)

平衡状态是不存在内部势差的状态(D)

你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]

正确答案：A

解答参考：

5. 系统中工质的真实压力是指（）(A) p g (B) p b (C) p v +p或p-p(D) p vgbb D [正确] 你选择的答案：D 正确答案：解答参考：－v图上，（

6. 在p）所包围的面积代表单位质量的工质完成一个循环时与外界交换的净功量。(A) 任意循环(B) 可逆循环(C) 正向循环(D) 逆向循环[正确]你选择的答案：B

B 正确答案：解答参考：）△T + w适用于闭口系中（q 7. 公式= c V理想气体的可逆过程(A)

实际气体的任意过程(B)

理想气体的任意过程(C)

任何工质的可逆过程(D)

正确] C [你选择的答案：C 正确答案：解答参考：）8. 气体吸热后热力学能（

一定增加(A)

一定减少(B)

正确答案：D

解答参考：

9. 在相同的温度变化区间内，理想气体定容过程焓的变化量与定压过程相比（）

(A) 较大

大小相等(B)

较小(C)

大或小不确定(D)

B [正确]你选择的答案：B 正确答案：解答参考：10. 对于闭口系，当过程的始态与终态确定后，下列各项目中哪一个值无法确定（）(A) Q

－WQ (B)

时）Q=0(C) W（当时）W=0(D) Q（当[正确]你选择的答案：A

A 正确答案：解答参考：理想气体向真空膨胀，该过程所做的膨胀功（）11.

＞0 (A) W W=0 (B)

＜0 (C) W 无法确定(D)

正确]你选择的答案：B [B 正确答案：解答参考：）余下的气体继续膨胀。该过程所做的膨胀功（12. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，0 (A) W＞=0 W(B)

W＜0 (C)

(D) 无法确定][正确你选择的答案：A

A 正确答案：解答参考：）是两个相互独立的状态参数13. 理想气体的（温度与热力学能(A)

温度与焓(B)

]正确[] 前面作业中已经做正确[ 你选择的答案：

C 正确答案：解答参考：）过程，下列关系成立的为（14. 如图理想气体的ab和cb

(A)

(B)

(C)

(D)

] A [正确你选择的答案：A 正确答案：解答参考：）卡诺循环的热效率在相同的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率（15.

大于(A)

小于(B)

C 正确答案：解答参考：）在两恒温热源之间工作的可逆热机，其热效率的高低取决于（16.

热力循环包围的面积大小(A)

高温热源温度(B)

(A) 违反热力学第一定律(B) 违反热力学第二定律不违反第一、第二定律(C)

和A(D)

]正确[B 你选择的答案：

B 正确答案：解答参考：18. ）下列说法正确的是（

系统吸热后总是温度升高(A)

热量绝不能从低温传向高温(B)

只要过程的初终态相同，状态参数的变化就相同(C)

只要过程的初终态相同，过程中交换的功量就相同(D)

[正确]你选择的答案：C

C 正确答案：解答参考：／S d=δQ）T适用于（19. 热熵流的计算式f

(A) 理想气体任意过程(B) 理想气体可逆过程任何工质任意过程(C)

任何工质可逆过程(D)

正确][前面作业中已经做正确] [ 你选择的答案：C 正确答案：解答参考：）20. 系统经历一个不可逆过程后，其熵变化（

必定增加(A)

必定减少(B)

D 正确答案：解答参考：）21. 系统经历一个不可逆绝热过程后，其熵变化（必定增加(A)

必定减少(B)

保持不变(C)

(D) 可能增加、减少或不变你选择的答案：A [正确]

正确答案：A

解答参考：

) 判断正误，共32道小题二、判断题( 表压力和真空度都不能作为状态参数22. [正确]你选择的答案：说法正确

正确答案：说法正确解答参考：热力学中，压力、温度和比容称为基本状态参数23. [正确]你选择的答案：[前面作业中已经做正确]

说法正确正确答案：解答参考：容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变24. 正确]前面作业中已经做正确你选择的答案：[] [说法错误正确答案：解答参考：可逆过程必定是准静态过程，而准静态过程并不一定是可逆过程25. 正确]你选择的答案：说法正确[说法正确正确答案：解答参考：图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功26.只有可逆过程p-v 正确]你选择的答案：说法正确[说法正确正确答案：解答参考：若工质吸热，其热力学能一定增加27.

]正确[前面作业中已经做正确] [你选择的答案：正确答案：说法错误解答参考：工质膨胀时必须对工质加热28. ]前面作业中已经做正确] [正确[你选择的答案：

正确答案：说法错误解答参考：系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故与外界没有热量交换29. ]] [正确你选择的答案：[前面作业中已经做正确正确答案：说法错误解答参考：△△h，说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。－u和w=－=w 30.对可逆与不可逆绝热过程，都有t你选择的答案：说法错误[正确]

说法错误正确答案：

解答参考：不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差31.

正确]你选择的答案：说法正确[说法正确正确答案：解答参考：没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换32.

]正确你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确答案：说法错误解答参考：理想气体的比热容一定是常数33. ][你选择的答案：前面作业中已经做正确] [正确正确答案：说法错误解答参考：气体常数与气体的种类及所处的状态无关34.

]你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确正确答案：说法错误解答参考：35.理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数]你选择的答案：说法错误[正确正确答案：说法错误解答参考：36.功量可以转换为热量，但热量不可以转换为功量]前面作业中已经做正确] [正确你选择的答案：[说法错误正确答案：解答参考：37.机械能可以全部转换为热能，而热能绝不可能全部转换为机械能[正确] 你选择的答案：说法正确正确答案：说法正确解答参考：热效率较高的发动机，循环净功也一定较大38.正确][前面作业中已经做正确] [你选择的答案：

正确答案：说法错误解答参考：在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的39.变化。你选择的答案：说法错误[正确]

说法错误正确答案：

解答参考：工质完成一个不可逆循环后，其熵的变化大于零40.正确]你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [说法错误正确答案：解答参考：熵减小的过程是不可能实现的41.

正确]你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [说法错误正确答案：解答参考：系统熵增大的过程必为吸热过程42.

正确]你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确答案：说法错误解答参考：倍43.理想气体多变过程的技术功是膨胀功的n ] 你选择的答案：说法正确[正确正确答案：说法正确解答参考：κ44.理想气体在定熵膨胀过程中，其技术功为膨胀功的倍]你选择的答案：说法正确[正确正确答案：说法正确解答参考：45.绝热过程熵变为零]前面作业中已经做正确] [正确你选择的答案：[说法错误正确答案：解答参考：46.可逆绝热过程熵变为零正确[]你选择的答案：说法正确正确答案：说法正确解答参考：单独能量品质升高的过程是不可能发生的47.正确][ 前面作业中已经做正确] [你选择的答案：说法正确正确答案：解答参考：等量的高温热量与低温热量具有相同的品质48.

你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]

说法错误正确答案：解答参考：

49.自发过程是不可逆过程，但非自发过程是可逆过程[[前面作业中已经做正确] 正确]你选择的答案：

说法错误正确答案：解答参考：50.熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据]说法正确[正确你选择的答案：正确答案：说法正确解答参考：因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数51.

]说法错误[正确你选择的答案：

正确答案：说法错误解答参考：熵产是由不可逆因素引起的熵增52.

正确]前面作业中已经做正确] [你选择的答案：[说法正确正确答案：解答参考：孤立系统熵增原理表明：孤立系统内各部分的熵都是增加的53.

你选择的答案：说法错误[正确]

说法错误正确答案：解答参考：

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

三、主观题(共9道小题)

54.

参考答案：

如图所示，b、c两状态点在同一条等温线上，试判断：△u与△u谁大？△s与△55. s谁大？acacabab

参考答案：答：△u=△u；△s＜△s acab ab ac T=1000K T=400K1360 kJ，和冷源之间，若该热机从热源吸热56.有一循环发动机工作于热源21kJ833 。问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？对外作功

参考答案：

ηη违背了卡诺定理＞tct结论：该循环根本不可能实现。

（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解）

57.气球直径为0.4 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。

参考答案：

pD，且气球内压力正比于气球直径，即解：已知时，= 0.4 m=150 kPa11

p kDk =375 kPa/m

，可求得： =

答：过程中气体对外作功量为2.27

水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为2kPa58.，温度为200℃℃，比焓为，温度为200kPa300，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min0；水蒸汽流入的压力为

℃。问每分钟需要多少水蒸kJ/kg，比焓为419kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为1003072

汽。参考答案：解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：

5 ，膨胀终了的=600KPa，T5g59.有氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p=6.0×1011）终（1c，=0.523 kJ/(kg·K)，求：Rg=0.208 =3容积VV，氩气可作为理想气体。已知氩气的kJ/(kg·K)p12 2；（）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。、压力了状态的温度Tp22参考答案：TUT= 600 K = →解：由题意：△ = 0 1 2

有：由理想气体气体状态方程，

试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容60. 取定值）？

参考答案：T cq =△定压过程总加热量为：解：∵p△△其中用来改变热力学能的部分为：u= cT V+Rc = c而g Vp△T w R=∴定压过程用来作功的部分为：g倍，稳定地从可逆多变过程膨胀到原有体积的=1.232kg某种理想气体按n 61.℃降低到300

。c，求：气体的，吸热418.68kJ83.736kJc和℃，膨胀过程中作功60V p参考答案：由闭口系能量方程：解：

kJ/(k4.187 20℃的冷水等压混合，水的比热为℃的热水在绝热容器中与温度为805 kg温度为3 62. kg，求此混合过程的熵变，并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？（提示：先由热g·K) 力学第一定律求混合后水的状态）

参考答案：

解：思路：利用孤立（绝热）系熵增原理进行判断。并注C冷水用角标表示，设热水用角标取该绝热容器为闭口系，H表示，

意液体ccc= = V p

由闭口系能量方程：

第二学期热工基础第3次作业

本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：本次作业为9-12章内容。一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题) 1. 导热系数是衡量物质导热能力的重要指标，其大小除与材料的成分、分子结构、密度有关外，还与（） (A) 物体的几何形状有关 (B) 物体的温度和含水率有关 (C) 物体的温度有关，但与含水率无关 (D) 物体的含水率有关，但与温度无关正确答案：B 解答参考： 2. 非稳态导热的（） (A) 温度场和热流密度都不随时间变化 (B) 温度场不变，热流密度随时间变化 (C) 热流密度不变，温度场随时间变化 (D) 温度场和热流密度都随时间变化正确答案：D 解答参考： 3. 集总参数法的适用条件是：Bi≤0.1（或Bi V ≤0.1M），意味着（） (A) 该物体的体积很小 (B) 该物体的导热系数很大 (C) 该物体表面的对流换热热阻远大于内部的导热热阻 (D) 该物体表面的对流换热热阻远小于内部的导热热阻你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：C 解答参考： 4. 关于对流换热系数，以下说法错误的是（） (A) 液体的对流换热系数大于气体的对流换热系数 (B) 有相变的对流换热系数大于无相变的对流换热系数 (C) 紊流的对流换热系数大于层流的对流换热系数 (D) 光滑表面的对流换热系数大于粗糙表面的对流换热系数你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：D 解答参考：

5. 一般情况下，强迫对流换热系数（）自然对流换热系数 (A) 小于 (B) 等于 (C) 大于 (D) 无法比较正确答案：C 解答参考： 6. 如图所示，两半球内表面之间的辐射角系数X1,2为（） (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) p/2 正确答案：B 解答参考： 7. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，遮热板的表面发射率（黑度）越大，削弱辐射换热的效果（） (A) 越好 (B) 越差 (C) 没有影响 (D) 视遮热板的表面温度而定你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 8. 将热电偶置于烟道中测烟气温度（烟气温度高于环境温度），在有、无遮热套筒条件下测得的温度分别为T1和T2，判断下列四种情况中正确的是（） (A) T1=T2＜烟气真实温度 (B) T1=T2＞烟气真实温度 (C) T1＞T2＞烟气真实温度 (D) T2＜T1＜烟气真实温度

《热工基础》作业

一、单项选择题(只有一个选项正确，共21道小题) 1. 开口系统是指（）的热力系统 (A) 具有活动边界 (B) 与外界有功量交换 (C) 与外界有热量交换 (D) 与外界有物质交换你选择的答案：D [正确] 正确答案：D 解答参考： 2. 绝热系统是指（）的热力系统 (A) 状态参数不变 (B) 热力学能不变 (C) 与外界没有热量交换 (D) 与外界没有功量和热量交换你选择的答案：C [正确] 正确答案：C 解答参考： 3. 孤立系统是（）的热力系统 (A) 与外界无热量交换 (B) 与外界无功量交换 (C) 与外界无质量交换 (D) 与外界无任何相互作用你选择的答案：D [正确] 正确答案：D

4. 下列说法中正确的是（） (A) 平衡状态一定是稳定状态 (B) 稳定状态一定是平衡状态 (C) 均匀状态一定是平衡状态 (D) 平衡状态是不存在内部势差的状态你选择的答案：A [正确] 正确答案：A 解答参考： 5. 系统中工质的真实压力是指（） (A) p g (B) p b (C) p v (D) p b+p g或p b-p v 你选择的答案：D [正确] 正确答案：D 解答参考： 6. 在p－v图上，（）所包围的面积代表单位质量的工质完成一个循环时与外界交换的净功量。 (A) 任意循环 (B) 可逆循环 (C) 正向循环 (D) 逆向循环你选择的答案：B [正确]

解答参考： 7. 公式q = c V△T + w适用于闭口系中（） (A) 理想气体的可逆过程 (B) 实际气体的任意过程 (C) 理想气体的任意过程 (D) 任何工质的可逆过程你选择的答案：C [正确] 正确答案：C 解答参考： 8. 气体吸热后热力学能（） (A) 一定增加 (B) 一定减少 (C) 不变 (D) 可能增加、减少或不变你选择的答案：D [正确] 正确答案：D 解答参考： 9. 在相同的温度变化区间内，理想气体定容过程焓的变化量与定压过程相比（） (A) 较大 (B) 大小相等 (C) 较小 (D) 大或小不确定你选择的答案：B [正确]

热工基础大作业

核电站在中国的兴起发展能源是现代社会发展的重要物质基础，是实现经济增长最重要的生产要素之一。一个国家（或地区）经济增长率和生活水平与能源消耗、与当地人均用电量有直接的（正比）关系。世界各国的能源消费结构存在比较大的差异，主要取决于该国的资源构成、经济发展水平以及能源战略. 由于化石燃料对环境的污染及不可再生性，各国积极发展可再生能源，核电作为安全经济的清洁能源受到各国的普遍重视。现代电力工业的发展状况是一个国家是否发达的重要标志之一，而核电技术的发展程度则在一定意义上反映了该国高新技术水平的高低。核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子

能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。核电站由核岛（主要包括反应堆、蒸汽发生器）、常规岛（主要包括汽轮机、发电机）和配套设施组成。核电站与一般电厂的区别主要在于核岛部分。核电之所以能成为重要的能源支柱之一，是由它的安全性、运行稳定、寿期长和对环境的影响小等优点所决定的。大部分核电发达国家的核能发电比常规能源发电更为经济。核电在我国也具有较强的潜在经济竞争力，目前它的经济性已可以与引进的脱硫煤电厂相比较。据科学家分析，我国煤电燃料链温室气体的排放系数约为1302.3等效CO2克／千瓦时，水电燃料链为107.6等效CO2克／千瓦时。核电站自身不排放温室气体，考虑到它在建造和运行中所用的材料，其燃料链温室气体的排放系数约为13.7等效CO2克／千瓦时。可见，核电站向环境释放的温室气体，只是同等规模煤电厂的百分之一。而且世界上有比较丰富的核资源，核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等，世界上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源，可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点，其一核燃料具有许多优点，如体积小而能量大，核能比化学能大几百万倍；1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量；一座100万千瓦的大型烧煤电站，每年需原煤300～400万吨，运这些煤需要2760列火车，相当于每天8列火车，还要运走4000万吨灰渣。同功率的压水堆核电站，一年仅耗铀含量为3％的低浓缩铀燃料28吨；每一磅铀的成本，约为20美元，换算成1千瓦发电经费是0．001美元左右，这和目前的传统发电成本比较，便宜许多；而且，由于核燃料的运输量小，所以核电站就可建在最需要的工业区附近。核电站的基本建设投资一般是同等火电站的一倍半到两倍，不过它的核燃料费用却要比煤便宜得多，运行维修费用也比火电站少，如果掌握了核聚变反应技术，使用海水作燃料，则更是取之不尽，用之方便。各种能源向环境释放的放射性物质也相差很大。科学家调查证实，从对公众和工作人员产生的辐射照射看，煤电燃料链分别是核电燃料链的50倍和10倍。我国在1971年建成第一艘核潜艇以后，立即转入了对核电站的研究和设计。经过几十年的努力，我国迄今已经建成核电机组8套，还有3套正在建设之中，到2005年将全部建成，届时我国的核电装机容量将达到870万千瓦。从我国的第一套核电机组———秦山30万千瓦核电机组并网发电以来，到目前为止，我国核发电总量已超过为1500亿千瓦时。秦山核电站是我国大陆第一座核电站。它是我国自行设计建造的30万千瓦原型压水堆核电站，于1985年开工建设，1991年12月15 日首次并网发电，1994年投入商业运行，已有十多年安全运行的良好业绩，被誉为“国之光荣”。我国自行设计、建造的秦山二期核电站，装有两台60万千瓦压水堆核电机组，于1996年6月2日开工建设。1号机组于2002年2月6日实现首次并网，2002年4月15日提前47天投入商业运行。它的建成为我国核电自主化事业的进一步发展奠定了坚实的基础。

热工基础答案

热工答案 3.3 题略解：（1）泄漏的气体量为 kmol 541.0kg 81.23)27327(44/3.83143 10 3.0) 27347(44/3.83143 10 8.06 6 2 221 1121==+???- +???= -= -=?T R V p T R V p m m m g g （2）泄漏的气体在1bar 及17℃时占有的容积为 3 5 m 05.1310 ) 27317(44 3.831481.23=+??= = p T mR V g 3.6 题略解：由题意：△U = 0 → T 2 = T 1 = 600 K 由理想气体气体状态方程，有： MPa 2.0Pa 10 0.23 135 121 1 22 221 11=?== ==p p T V p T V p T V p △U =△H = 0 J/K 1426.1kJ/K 10 1426.13 ln 208.0005.0ln ln 3 1 21 2=?=??=-==?=?-p p mR V V mR s m S g g 3.7 题略解：（1）混合后的质量分数： ωCO2 = 5.6 %， ωO2 =16.32 %， ωH2O =2 %， ωN2 =76.08 % （2）折合摩尔质量： M eq = 28.856 kg/kmol （3）折合气体常数： R eq = 288.124 J/（kg ·K ）（4）体积分数： φCO2 = 3.67 %， φO2 =14.72 %， φH2O =3.21 %， φN2 =78.42 % （5）各组分气体分压力： p CO2 = 0.01101 MPa ， p O2 =0.04416 MPa ， p H2O =0.00963 MPa ， p N2 =0.2353 MPa 3.8题略解：由题意，H 2的摩尔成分 1%52%12%35%12H =---=x 由教材公式（3.35），求混合气体的当量摩尔质量

热工基础(张学学--第三版)复习知识点

热工基础（第三版）张学学复习提纲

第一章基本概念 1.工程热力学是从工程角度研究热能与机械能相互转换的科学。 2.传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。 3.工质：热能转换为机械能的媒介物。 4.热力系统：选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统，简称系统。 5.外界（或环境）：系统之外的一切物体。 6.边界：系统与外界的分界面。 7.系统的分类：（1）闭口系统：与外界无物质交换的系统。（2）开口系统：与外界有物质交换的系统。（3）绝热系统：与外界之间没有热量交换的系统。（4）孤立系统：与外界没有任何的物质交换和能量（功、热量）交换。 8.热力状态：系统中的工质在某一瞬间呈现的各种宏观物理状况的总和称为工质（或系统）的热力状态，简称为状态。 9.平衡状态：在不受外界影响的条件下，工质（或系统）的状态参数不随时间而变化的状态。 10.基本状态参数：压力、温度、比容、热力学能（内能）、焓、熵。 11.表压力Pg、真空度Pv、绝对压力P P g = P - P b P v = P b - P 12.热力学第零定律(热平衡定律) ：如果两个物体中的每一个都

分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡。 13.热力过程：系统由一个状态到达另一个状态的变化过程。 14.准平衡过程（准静态过程）：热力过程中，系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。 15.可逆过程：一个热力过程完成后，如系统和外界能恢复到各自的初态而不留下任何变化，则这样热力过程称为可逆过程。 16.不可逆因素：摩擦、温差传热、自由膨胀、不同工质混合。 17.可逆过程是无耗散效应的准静态过程。 18.系统对外界做功的值为正，外界对系统做功的值为负。系统吸收热量时热量值为正，系统放出热量时热量值为负。第二章热力学第一定律 1.热力学第一定律：在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。也可表述为：不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。进入系统的能量－离开系统的能量=系统储存能量的变化。 2.闭口系统的热力学第一定律表达式：Q =?U +W 微元过程：δQ =dU +δW 可逆过程：Q =?U +? 1pdV δQ =dU +pdV 2

热工基础课后答案超详细版

第一章思考题 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态得概念？答：平衡状态就是在不受外界影响得条件下,系统得状态参数不随时间而变化得状态.而稳定状态则就是不论有无外界影响,系统得状态参数不随时间而变化得状态。可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态得概念,就是为了能对系统得宏观性质用状态参数来进行描述. 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质得压力不变,问测量其压力得压力表或真空计得读数就是否可能变化? 答：不能,因为表压力或真空度只就是一个相对压力。若工质得压力不变，测量其压力得压力表或真空计得读数可能变化，因为测量所处得环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时,表明被测对象得实际压力愈大还就是愈小？答:真空表指示数值愈大时，表明被测对象得实际压力愈小。４、准平衡过程与可逆过程有何区别? 答：无耗散得准平衡过程才就是可逆过程,所以可逆过程一定就是准平衡过程，而准平衡过程不一定就是可逆过程. ５、不可逆过程就是无法回复到初态得过程,这种说法就是否正确? 答:不正确。不可逆过程就是指不论用任何曲折复杂得方法都不能在外界不遗留任何变化得情况下使系统回复到初态,并不就是不能回复到初态。 6、没有盛满水得热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧,这就是什幺原因? 答:水温较高时,水对热水瓶中得空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时,热水瓶中得空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7、用U形管压力表测定工质得压力时,压力表液柱直径得大小对读数有无影响? 答:严格说来，就是有影响得,因为Ｕ型管越粗，就有越多得被测工质进入Ｕ型管中,这部分工质越多,它对读数得准确性影响越大。习题 1－１解: 1. 2. 3. 4. 1-2图1-８表示常用得斜管式微压计得工作原理。由于有引风机得抽吸，锅炉设备得烟道中得压力将略低于大气压力。如果微压机得斜管倾斜角,管内水解:根据微压计原理，烟道中得压力应等于环境压力与水柱压力之差

热工基础课后题答案

二零一七年，秋

第一章热力学第一定律 1-1用水银压力计测量容器中的压力，在水银柱上加一段水，若水柱高1020mm ，水银柱高900mm ，当时大气压力计上的度数为b 755mmHg p =。求容器中气体的压力。解：查表可知：21mmH O=9.80665Pa 1mmHg=133.3224Pa 由题中条件可知 2H O Hg b 1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPa p p p p =++=?+?+?=≈容器即容器中气体的压力为0.231MPa 。 1-2容器中的真空度为600mmHg v p =，气压计上的高度是b 755mmHg p =，求容器中气体的绝对压力（用Pa 表示）。如果容器中的绝对压力不变，而气压计上高度为 b 770mmHg p =，求此时真空表的度数（以mmHg 表示）. 解：因为 600mmHg=600mm 133.3224Pa=79993.4Pa v p =? b 755mmHg=755mm 133.3224Pa=100658.4Pa p =? 容器中气体的绝对压力为 b v 100658.479993.420665Pa p p p =-=-= 若以mmHg 表示真空度，则 20665 20665Pa= mmHg 155mmHg 133.3224 p == 则当气压计高度为b 770mmHg p =时，真空表的读数为 770mmHg 155mmHg 615mmHg v b p p p '=-=-= 1-3用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度，管子倾斜角30α=?，压力计使用密度 30.8g/cm ρ=的煤油，斜管中液柱长200mm l =，当地大气压力b 745mmHg p =。求烟气

热工基础(3次)

第一次：三、主观题(共9道小题) 54.某定量工质经历了1-2-3-4-1 循环，试填充下表所缺的数据过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-201390 2-30395 3-40-1000 4-10 过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-2139001390 2-30395-395 3-4-10000-1000 4-10-55 55.ab ac s ab与△s ac谁大参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac 56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。问该热机循环是可逆的不可逆的还是根本不能实现的参考答案：

ηt＞ηtc违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现。（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解） 57.气球直径为 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。参考答案：解：已知D1 = m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k =375 kPa/m 答：过程中气体对外作功量为 kJ 58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kP a，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为10 0℃，比焓为419kJ/kg。问每分钟需要多少水蒸汽。参考答案：解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：

热工基础思考题答案

思考题第一章 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。第二章

热工基础习题

第一章热力学基础知识一、填空题 1.实现能与能相互转化的工作物质就叫做。 2.热能动力装置的工作过程,概括起来就就是工质从吸取热能,将其中一部分转化为,并把余下的一部分传给的过程。 3.热力系统与外界间的相互作用一般说有三种,即系统与外界间的交换、交换与交换。 4.按系统与外界进行物质交换的情况,热力系统可分为与两类。 5.状态参数的变化量等于两状态下,该物理量的差值,而与无关。 6.决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。 7.1mmHg= Pa;1mmH2O= Pa。 8.气压计读数为750mmHg,绝对压力为2、5×105Pa的表压力为MPa。 9.用U形管差压计测量凝汽器的压力,采用水银作测量液体,测得水银柱高为720、6mm。已知当时当地大气压力Pb=750mmHg,则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。 10.一个可逆过程必须就是过程,而且在过程中没有。 11.只有状态才能用参数坐标图上的点表示,只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。 12.热量与功都就是系统与外界的度量,它们不就是而就是量。 13.工质作膨胀功时w 0,工质受到压缩时w 0,功的大小决定于。二、名词解释 1.标准状态—— 2.平衡状态—— 3.准平衡过程—— 4.可逆过程—— 5.热机—— 6.热源—— 7.热力系统—— 8.体积变化功—— 9.热力学温标—— 10.孤立系—— 三、判断题 1.物质的温度越高,则所具有的热量愈多。 2.气体的压力越大,则所具有的功量愈大。 3.比体积与密度不就是两个相互独立的状态参数。 4.绝对压力、表压力与真空都可以作为状态参数。 6.孤立系内工质的状态不会发生变化。 7.可逆过程就是不存在任何能量损耗的理想过程。 8.凝汽器的真空下降时,则其内蒸汽的绝对压力增大。 9.若容器中气体的压力没有改变,则压力表上的读数就一定不会改变。四、选择题 1.下列各量可作为工质状态参数的就是: (1)表压力; (2)真空; (3)绝对压力。 2.水的三相点温度比冰点温度应: (1)相等; (2)略高些; (3)略低些。 3.下列说法中正确的就是: (1)可逆过程一定就是准平衡过程;

热工基础题库(带答案)

热工基础题库一、选择题基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa

热工基础复习题2013

热工基础复习题一、判断题（正确的在扩号内填“√”，错误的在扩号内填“×”） 1、比体积v 是广延状态参数。 ( ) 2、工质的状态在参数坐标图上是一个点；过程在参数坐标图上是一条线段；循环在参数坐标图上是一条封闭曲线。( ) 3、饱和湿空气的干球温度总是等于湿球温度。( ) 4、采用中间加热循环可以利市循环的热效率，但排汽干度变小了。( ) 5、绝热加湿过程可以近似地看成是湿空气焓值不变的过程。( ) 6、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增。 ( ) 7、总热力学能U 是强度状态参数。 ( ) 8、材料的导热系数用λ表示，导热的热阻就是λ1 。( ) 9、未饱和湿空气的干球温度总是高于湿球温度。( ) 10、在s T -图中，凝结水送给水泵约热压缩的升压过程，在低压低温条件下可以用一状态点表示。( ) 11、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。( ) 12、状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( ) 13、大气压力b p 是随时间、地点而变化的，所以工质的表压力是不变的，而绝对压力要随p 的变化而变化。( ) 14、因为是等温过程，工质在状态变化中要对外做功是不可能的。( ) 15、温度是指物质的冷热程度，热量是指人依靠温差而传递的能量，所以它们的含义是不同的。( ) 16、工质的定压比热容比定容比热容大。( ) 17、工质的压力、温度、比容积三者关系中，当温度不变时，压力与比容积成反比。( ) 18、可逆循环和不可逆循环的熵变都等于零。( ) 19、在v p -图上，工质做功的大小，可用过程线下面积大小来识别。( ) 20、工质在状态变化中若无摩擦和理想的情况下，熵值增大表示工质能量的损耗。( ) 21、等溶过程中，工质的状态变化在v p -图上是一条对数曲线，在s T -图上是一条垂直于横坐标的线段。( )

第二学期热工基础第2次作业

本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：本次作业为5-8章的容。一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题) 1. 在水蒸气的汽化过程中，其汽化潜热为（） (A) 该阶段的焓增 (B) 该阶段的膨胀功 (C) 该阶段的焓增和膨胀功之和 (D) 该阶段的焓增和热力学能增量之和你选择的答案： A [正确] 正确答案：A 解答参考： 2. 饱和湿空气具有下列关系（）（t－干球温度、t w－湿球温度、t D－露点温度） (A) t＞t w＞t D (B) t＞t D＞t w (C) t=t D=t w (D) t w= t D＞t 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 3. 渐缩喷管在设计工况下工作（p2 =p b），如果喷管进口截面参数及背压保持不变，那么将此喷管截掉一段，其出口流速和流量将按（）变化。 (A) 流速减小，流量增加 (B) 流速、流量都减小

(C) 流速不变，流量增加 (D) 流速减小，流量不变你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 4. 空气流在定熵滞止后（） (A) 温度升高、压力降低 (B) 温度降低、压力升高 (C) 温度、压力均升高 (D) 温度、压力均降低你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 5. 理想气体经过绝热节流后, 其温度（） (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 可能升高、降低或不变你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考：

6. 活塞式压气机压缩比较高时，采用多级压缩级间冷却的好处是（） (A) 减少耗功量，降低出口温度，降低容积效率 (B) 增加耗功量，提高出口温度，增大容积效率 (C) 减少耗功量，降低出口温度，增大容积效率 (D) 增加耗功量，提高出口温度，增大容积效率你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 7. 活塞式压气机的余隙容积越大，容积效率ηV越低，对压气机的理论耗功量和产气量影响为（） (A) 理论耗功量增加，产气量减小 (B) 理论耗功量减小，产气量减小 (C) 理论耗功量减小，产气量不变 (D) 理论耗功量不变，产气量减小你选择的答案： D [正确] 正确答案：D 解答参考： 8. 柴油机混合加热循环，若要提高其热效率，应在一定围适当采用措施（） (A) 增加压缩比，减小升压比和预胀比 (B) 增加压缩比和升压比，减小预胀比 (C) 增加升压比，减小压缩比和预胀比 (D) 增加压缩比和预胀比，减小升压比你选择的答案： B [正确]

热工基础作业答案

式中：依题意有：m .mm l s /m .g m /kg .cm /g .sin gl gh p MPa .p p p p v b v b 2020089108080102 3 33===?=====-=ρα ρρkPa kPa kPa p p p kPa Pa Pa m m P Pa O m m H p kPa Pa Pa m m p A P O H b O H b 6.206656.1061.961kPa 98p 656.106106656103332.1Hg 800p 1.961kPa a 34.19618067.9200982.97990103332.1Hg 7351265Hg 2Hg 2222=++=++=∴==??===?===??=-压力单位换算：附录根据《热工基础》习题参考答案第二章热能转换的基本概念和基本定律热能转换的基本概念 2-3 2-4 2-6 （a ）取水为系统，故为闭口系。系统与外界交换的能量为热能。（b ）取电阻丝+容器+水为系统，故为闭口绝热系。系统与外界交换的能量为电能。（c ）取图2-40中虚线框内全部空间为系统，故为孤立系。系统与外界无任何形式的能量交换。

2-7 2-8 2-10 用线性插值法求摄氏温标与华氏温标的换算关系： {}{}{}{}32810 10010032 212212+=--= --??)C ()F () C ()F (t .t t t 得绝对零度（-273.15℃）所对应的华氏温度为： {})F (.).(.t )F (?-=+-?=67459321527381 MP .a MP .-MPa .p -p p a MP .g H mm .MPa .g H mm x p g H mm .g H mm MPa .a MP x a MP x p 0.0039MPa g 29.0588mmH g H mm -Hg 735.0588mm p -p p Hg 735.0588mm MPa .p mmHg 107.5006MPa -A P Pa .g H mm -A P 0.0039MPa 3941Pa g H 29.56mm g H mm -g H mm .p -p p g H mm p p -p p 2a MP 13.498a MP .a MP .p a MP .p -A P g H mm .a MP .p p p p v b v v v b b 3 v b v v b g b g b 0040094009800940567350980706567357060980706098011265321331126570656735706413098041312655673509801====?==∴======∴==?==========+=∴===+=冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷进进进进则设解法三：依题意有：：附录查解法二：）：附录（查解法一：力为：冷凝器内蒸汽的绝对压）（）附录（查式中：力为：汽轮机进口处的绝对压）（a MP .a MP .-MPa .p -p p a MP .g H mm .MPa .g H mm x p g H mm .g H mm MPa .a MP x a MP x p 0.0039MPa g 29.0588mmH g H mm -Hg 735.0588mm p -p p Hg 735.0588mm MPa .p mmHg 107.5006MPa -A P Pa .g H mm -A P 0.0039MPa 3941Pa g H 29.56mm g H mm -g H mm .p -p p g H mm p p -p p 2a MP 13.498a MP .a MP .p a MP .p -A P g H mm .a MP .p p p p v b v v v b b 3v b v v b g b g b 0040094009800940567350980706567357060980706098011265321331126570656735706413098041312655673509801====?==∴=== ===∴==?==== ======+=∴===+=冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷冷进进进进则设解法三：依题意有：：附录查解法二：）：附录（查解法一：力为：冷凝器内蒸汽的绝对压）（）附录（查式中：力为：汽轮机进口处的绝对压）（m m Hg MPa MPa MPa p p p MPa MPa MPa p p p MPa Pa Pa m m Hg p b v v b v 577077.0025.0102.0025.0073.0098.0073.0733********.1550' '2==-=-==-=-===??=

第二学期热工基础第1次作业

热工基础第一次作业三、主观题(共9道小题) 54. 参考答案： 55.如图所示，b、c两状态点在同一条等温线上，试判断：△u ab与△u ac谁大？△s ab与△s ac谁大？参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac 56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？参考答案：

ηt＞ηtc违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现。（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解） 57.气球直径为0.4 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。参考答案：解：已知D1 = 0.4 m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k =375 kPa/m 答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为2 0℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。问每分钟需要多少水蒸汽。参考答案：解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：

59.有5g氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p1=6.0×105 Pa，T1=600K，膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可作为理想气体。已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K)，c p=0.523 kJ/(kg·K)，求：（1）终了状态的温度T2、压力p2；（2）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。参考答案：解：由题意：△U = 0 →T2 = T1 = 600 K 由理想气体气体状态方程，有： 60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？参考答案：解：∵定压过程总加热量为：q =c p△T 其中用来改变热力学能的部分为：△u= c V△T 而c p = c V+R g ∴定压过程用来作功的部分为：w =R g△T 61.2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地从

热工基础课后答案第八和九章

第八章习题 8-1. 一大平板，高3m ，宽2m ，厚 0.02m ，导热系数为45 W/(m ·K)，两侧表面温度分别为1001=t ℃、502=t ℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。解：解：由傅立叶导热定律：热阻 W K A R /407.745 2302.0=??= ＝ λδm 热流量 W t t A Q w w 67500002 .05010045232 1=? ??-=－＝δ λ 热流密度 2 /1125002 3675000m W S Q q ＝?= = 8-2. 空气在一根内径50mm ，长2.5m 的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流换热的表面传热系数为70=h W/(m 2 ·K) ，热5000=q W/m 2 ，试求管壁温度及热流量。解：由牛顿冷却公式：()f w t t h q -=得到 C t h q t f w 0 42.1518070 5000=+= += W s q Q 53.2405 .04 5.250002 =?? ??=π ＝ 8-3. 一单层玻璃窗，高1.2m ，宽1m ，玻璃厚0.3mm ，玻璃的导热系数为051.=λ W/(m ·K)，室内外的空气温度分别为20℃和5℃，室内外空气与玻璃窗之间对流换热的表面传热系数分别为51=h W/(m 2 ·K)和202=h W/(m 2 ·K)，试求玻璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热阻。解：对流换热计算公式： W h h t t s Q f f 9.7120 105 .10003.05 152012.1112 1 21=+ ? ?+ + -? =＋－＝λ δ 导热热阻为：W K R /000286.005 .10003.01=== λ δ 内侧对流换热热阻为：W K h R /2.05 1112== = 外侧对流换热热阻为：W K h R /05.020 112 3== = 8-4. 如果采用双层玻璃窗，玻璃窗的大小、玻璃的厚度及室内外的对流换热条件与1-3题相同，双层玻璃间的空气夹层厚度为5mm ，夹层中的空气完全静止，空气的导热系数为

热工基础(2.1.3)--第三章习题及答案

热工基础第三章作业题及答案 3-3 体积为0.03m 3的某刚性储气瓶内盛有700kPa 、20℃的氮气。瓶上装有一排气阀，压力达到880kPa 时阀门开启，压力降到850kPa 时关闭。若由于外界加热的原因造成阀门开启，问： (1)阀开启时瓶内气体温度为多少？ (2)因加热，阀门开闭一次期间瓶内气体失去多少？设瓶内氮气温度在排气过程中保持不变。答案：（1）t 2=93.3℃; (2)?m =0.0097kg 3-4 氧气瓶的容积V =0.30m 3，瓶中氧气的表压力p gl =1.4MPa ，温度t 1=30℃。问瓶中盛有多少氧气？若气焊时用去一半氧气，温度降为t 2=20℃，试问此时氧气瓶的表压力为多少？(当地大气压力p b =0. 098MPa) 答案： m =5.72kg; p g2=0.625MPa. 3-6 某理想气体等熵指数κ=1.4，定压比热容c p =1.042kJ/(kg.K)，求该气体的摩尔质量M 。答案：M =27.93 g/mol 3-8 摩尔质量为0.03kg/mol 的某理想气体，在定容下由275℃加热到845 ℃，若比热力学能变化为400kJ/kg ，问焓变化了多少？热求其热力学能、焓和熵的变化。答案：??=557.9kJ/kg 3-11 在体积V =1.5m 3的刚性容器内装有氮气。初态表压力p gl =2.0MPa ，温度t =230℃，问应加入多少热量才可使氮气的温度上升到750℃？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) 按平均比热容的直线关系式计算； (3)按平均比热容表计算； (4) 按真实比热容的多项式表达式计算。答案：(1) Q =8137 kJ, ΔH =11410 kJ (2) Q =9005 kJ, ΔH =12260 kJ (3) Q =8962 kJ, ΔH =1200 kJ (4) Q =9025 kJ, ΔH =12280 kJ 3-15 由氧气、氮气和二氧化碳组成的混合气体，各组元的摩尔数为 2O 0.08mol n =，2N 0.65mol n =，2CO 0.3mol n = 试求混合气体的体积分数，质量分数和在p = 400kPa 、t =27℃时的比体积。答案：x O2=0.078, x N2=0.631, x CO2=0.291 w O2=0.076, w N2=0.536, w CO2=0.388 R g,eq =0.252 kJ/(kg.K), v =0.0189 m 3/kg. 3-19 某理想气体初温T 1=470K ，质量为2.5kg ，经可逆定容过程，其热力学能变化为△U =295. 4kJ ，求过程功、过程热量以及熵的变化。设该气体R g =0.4 kJ/( k g ．K)，κ=1.35，并假定比热容为定值。答案：W =0, Q =295.4 kJ, ΔS=0.568 kJ/K 3-22试将满足以下要求的理想气体多变过程在p -v 图和T -s 图上表示出来（先画出四个基本热力过程）： (1) 气体受压缩，升温和放热； (2) 气体的多变指数n =0.8，膨胀； (3) 气体受压缩，降温又降压；

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