工程热力学课后作业问题详解chapter7

工程热力学课后作业问题详解chapter77-1当水的温度t=80℃,压力分别为0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa 时,各处于什么状态并求出该状态下的焓值。

解:查表知道t=80℃时饱和压力为0.047359MPa。

因此在0.01、0.05、0.1、0.5及1MPa时状态分别为过热、未饱和、未饱和,未饱和、未饱和。

焓值分别为2649.3kJ/kg,334.9 kJ/kg,335 kJ/kg,335.3 kJ/kg,335.7 kJ/kg。

7-2已知湿蒸汽的压力p=1MPa干度x=0.9。

试分别用水蒸气表和h-s 图求出h x,v x,u x,s x。

解:查表得:h``=2777kJ/kg h`=762.6 kJ/kgv``=0.1943m3/kg v`=0.0011274 m3/kgu``= h``-pv``=2582.7 kJ/kg u`=h`-pv`=761.47 kJ/kgs``=6.5847 kJ/(kg.K) s`=2.1382 kJ/(kg.K)h x=xh``+(1-x)h`=2575.6 kJ/kgv x=xv``+(1-x)v`=0.1749 m3/kgu x=xu``+(1-x)u`=2400 kJ/kgs x=xs``+(1-x)s`=6.14 kJ/(kg.K)7-3在V=60L的容器中装有湿饱和蒸汽,经测定其温度t=210℃,干饱和蒸汽的含量m v=0.57kg,试求此湿蒸汽的干度、比容及焓值。

解:t=210℃的饱和汽和饱和水的比容分别为:v``=0.10422m3/kg v`=0.0011726 m3/kgh``=2796.4kJ/kg h`=897.8 kJ/kg 湿饱和蒸汽的质量:x m m v = `)1(``v x xv mV -+= 解之得:x=0.53比容:v x =xv``+(1-x)v`=0.0558 m 3/kg焓:h x =xh``+(1-x)h`=1904kJ/kg7-4将2kg 水盛于容积为0.2m 3的抽空了的密闭刚性容器中,然后加热至200℃试求容器中(1)压力;(2)焓;(3)蒸汽的质量和体积。

解:(1)查200℃的饱和参数h``=2791.4kJ/kg h`=852.4 kJ/kgv``=0.12714m 3/kg v`=0.0011565m 3/kg饱和压力1.5551MPa 。

刚性容器中水的比容:22.0=v =0.1 m 3/kg<="">压力是饱和压力1.5551MPa 。

干度:````v v v v x x --==0.78 焓:h x =xh``+(1-x)h`=2364.8kJ/kg蒸汽的质量和体积:m v =x ×m=0.78×2=1.56kgV= m v ×v``=0.19834m 37-5已知8 m 3的湿蒸汽,在p =0.9 MPa 时,其湿度(1-x )=0.65,求此湿蒸汽的质量与焓。

解:p =0.9 MPa 的饱和参数h``=2773kJ/kg h`=742.6 kJ/kgv``=0.21484m 3/kg v`=0.0011213m 3/kg湿蒸汽的质量:=-+=`)1(``v x xv v 0.0759 m 3/kgvV m ==105.4kg 焓:h=mh x =x(h``+(1-x)h`)=105.4×1453.24kJ =1.53×103 kJ7-6有一台采暖锅炉,每小时能生产压力p =1 MPa (绝对)、x =0.95的蒸汽1500kg 。

当蒸汽的流速c ≮25m/s 时,管道中的压力损失可以不计,求输汽管的内径最小应多大?解:p =1 MPa 、x =0.95的比容查表饱和参数v``=0.1943m 3/kgv`=0.0011274m 3/kg=-+=`)1(``v x xv v 0.18464 m 3/kg 蒸汽体积流量:3600mv v =&=0.077m 3/s 输汽管的半径最小为πc v r &==0.0313m 内径:0.0626m7-7某空调系统采用p =0.3 MPa 、x =0.94的湿蒸汽来加热空气。

暖风机空气的流量为每小时4000标准m 3,空气通过暖风机(从0℃)被加热到120℃。

设蒸汽流过暖风机后全部变为p =0.3 MPa 的凝结水。

求每小时需要多少千克蒸汽(视空气的比热为定值)。

解:空气吸收的热量:12001.127328740001015=?=?=t c RT pV t mc q p p =619000kJ/h p =0.3 MPa 的饱和参数:h``=2725.5kJ/kg h`=561.4 kJ/kgp =0.3 MPa 、x =0.94蒸汽的焓h x =xh``+(1-x)h`=2595.7kJ/kg需要蒸汽=-=`h h q m s 304.28 kg /h 法二:湿蒸汽中起加热作用的仅为干饱和蒸汽t c m h h xm p a ?=-`)``()4.5615.2725(*94.0120*005.1*293.1*4000-=m =306.6 kg /h7-8气缸中盛有0.5kg 、t =120℃的干饱和蒸汽,在定容下冷却至80℃。

求此冷却过程中蒸汽放出的热量。

解:t =120℃的干饱和蒸汽参数:v``=0.89202m 3/kg h``=2706.6kJ/kg p1=0.19854MPa容积:V=mv``=0.44601 m 3t =80℃的饱和蒸汽参数v`=0. 0010292m 3/kgv``=3.4104m 3/kg h``=2643.8kJ/kgh`=334.92 kJ/kg p2=0.047359MPa 比容:5.044601.0==m V v x =0.89202 m 3/kg 干度:````v v v v x x --==0.26 焓:h x =xh``+(1-x)h`=935.2kJ/kg放出的热量:q=m(h ``120-h x -v x (p2-p1))=817 kJ7-9有一刚性容器,用一薄板将它分隔为A 、B 两部分。

在A 中盛有1kg 、压力p A =0.5 MPa 的干饱和蒸汽,B 中盛有2kg p B =1 MPa ,x =0.80的湿蒸汽。

当隔板抽去后,经过一段时间容器中的压力稳定在p 3=0.7 MPa 。

求(1)容器的总容积及终了时蒸汽的干度;(2)由蒸汽传给环境的热量。

解:(1)容器的总容积p A =0.5 MPa 的干饱和蒸汽参数v``=0.37481m 3/kg h``=2748.5kJ/kg u A =2561.1kJ/kgA 占容积:V A =m A v``=0.37481 m 3p B =1 MPa 的饱和蒸汽参数v``=0.1943m 3/kg v`=0.0011274m 3/kgh``=2777kJ/kg h`=762.6kJ/kgv B =xv``+(1-x)v`=0.155 m 3/kgh B =xh``+(1-x)h`=2374kJ/kgu B =2219kJ/kgB 占容积:V A =m B v=0.31 m 3总容积:V=V A +V B =0.685 m 30.7MPa 的饱和蒸汽参数v``=0.27274m 3/kg v`=0.0011082m 3/kgh``=2762.9kJ/kgh`=697.1kJ/kg 蒸汽比容:==m V v 0.228 m 3/kg 蒸汽干度:````v v v v x x --==0.84 (2)由蒸汽传给环境的热量终了时的焓:h x =xh``+(1-x)h`=2502kJ/kgu x =2342.4kJ/kgx B A B B A A u m m u m u m q )(+-+==-193.7 kJ7-10将1kgp1=0.6MPa ,t1=200℃的蒸汽在定压条件下加热到t2=300℃,求此定压加热过程加入的热量和内能的变化量。

若将此蒸汽再送入某容器中绝热膨胀至p3=0.1MPa ,求此膨胀过程所作的功量。

解:查表p1=0.6MPa,t1=200℃h1=2850kJ/kg v1=0.352 m3/kg (u1=2639 kJ/kg)查表p2=0.6MPa,t2=300℃h2=3061kJ/kg v2=0.4344 m3/kgs2=7.372 kJ/(kg.K) (u2=2801 kJ/kg)查表p3=0.1MPa,s=7.372h3=2680kJ/kg v3=1.706 m3/kg (u3=2509 kJ/kg)(1)定压过程加入的热量和内能变化量q=h2-h1=211kJ/kg-=u=162 kJ/kg-hpv=10.0352)4344.0(2116-6.0(2)绝热膨胀过程所作的功量)3w-uh-===292 kJ/kg-h-22p(3v3p2v7-11汽轮机进汽参数为:p1=3MPa,t1=450℃,蒸汽在汽轮机中绝热膨胀到p2=5kPa后排入冷凝器。

求:(1)可逆绝热膨胀时蒸汽的终参数及汽轮机所作的功;(2)若蒸汽在汽轮机中为不可逆绝热膨胀,引起的熵产为0.25kJ/(kg.K),则汽轮机作的功将为多少?解:查表p1=3MPa,t1=450℃的参数h1=3344kJ/kg s1=7.083 kJ/(kg.K)则绝热膨胀到p2=5kPa,s2=7.083 kJ/(kg.K)时蒸汽的终参数t2=32.88℃h2=2160kJ/kg v2=23.52 m3/kg汽轮机所作的功=?=h w t 1184 kJ/kg(2)不可逆绝热膨胀后的熵为s3=7.083 +0.25=7.333kJ/(kg.K)p3=5kPa 蒸汽的终参数:h3=2236kJ/kg汽轮机所作的功=?=h w t 1108 kJ/kg7-12有一台工业锅炉,每小时能生产压力p1=1.4MPa ,t1=300℃的过热蒸汽10t 。

已知给水的温度25℃;从锅筒引出的湿蒸汽的干度x =0.96;湿蒸汽在过热蒸汽中再加热至300℃;煤的发热值为29400kJ/kg 。

试求(1)若锅炉的耗煤量B =1430kg/h ,求锅炉效率;(2)湿蒸汽在过热器中所吸收的热量及内能的变化量。

解:(1)煤的总发热量=?=294001430Q 42.042MkJ/hp1=1.4MPa ,t1=300℃的过热蒸汽的参数:h1=3040kJ/kg v1=0.1823m 3/kg取水为定值比热,其的焓值:h0=25×4.1868=104 kJ/kg单位蒸汽吸热量:q=h1-h0=2936 kJ/kg总吸热量:==mq Q 229.36 MkJ/h 锅炉效率:==QQ 2η69.84%(2)湿蒸汽的参数v 2=0.136 m 3/kgh 2=2708kJ/kg定压过程吸收的热量q=m(h1-h x )= 3.32MkJ内能的变化:)(v p h m u ?-?=?=2.65MkJ7-13有一废热锅炉,进入该锅炉的烟气温度为t y1=600℃排烟温度为t y2=200℃。

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《工程热力学》(第四版)习题提示及答案07章习题提示与答案

《工程热力学》(第四版)习题提示及答案07章习题提示与答案

习题提示与答案 第七章 气体的流动7-1 设输气管内甲烷气流的压力为4.5 MPa 、温度为15 ℃、流速为30 m/s ,管道的内径为0.5 m ,试求每小时输送的甲烷为多少m 3。

提示:管内的甲烷可看做理想气体。

答案:V 0=893 220 m 3/h 。

7-2 一股空气流的流速为380 m/s 、温度为20 ℃,另一股空气流的流速为550 m/s 、温度为750 ℃。

已知750 ℃时κ=1.335,20 ℃时κ=1.400,试求这两股气流各属于亚声速还是超声速,其马赫数各为多少?提示:音速T R c g κ=,马赫数cc Ma f =。

答案:Ma 1=1.107,Ma 2=0.878。

7-3 在压缩空气输气管上接有一渐缩形喷管,喷管前空气的压力可通过阀门调节,而空气的温度为27 ℃,喷管出口的背压为0.1 MPa 。

试求喷管进口的压力为0.15 MPa 及0.25 MPa 时,喷管出口截面的流速和压力。

提示:视喷管入口处速度近似为零,临界压力()1-1cr κκ⎪⎭⎫ ⎝⎛-κ=12p p ;渐缩形喷管,p cr <p B 时,出口截面压力p 2等于背压p B ,出口流速小于当地声速;p cr >p B 时,出口截面压力p 2等于临界压力p cr ,出口截面流速等于当地声速。

答案:(1)p 2=0.1 MPa ,c f2错误!未找到引用源。

=256.8 m/s ;(2)p 2=0.132 MPa ,c f 2=317 m/s 。

7-4 按上题条件,求两种情况下出口截面气流的马赫数。

提示:等熵流动过程, 音速T R c g κ=,马赫数cc Ma f =。

答案:(1) Ma =0.783 6;(2) Ma =1。

7-5 设进入喷管的氦气的压力为0.4 MPa 、温度为227 ℃,而出口背压为0.15 MPa ,试选用喷管形状并计算出口截面气体的压力、速度及马赫数。

提示:视喷管入口处速度近似为零,临界压力()1-1cr 1-2κκ⎪⎭⎫ ⎝⎛κ=p p ,若p cr <p B ,则选用渐缩形喷管,若p cr >p B ,则选用缩放形喷管。

工程热力学课后问题详解

工程热力学课后问题详解

⼯程热⼒学课后问题详解《⼯程热⼒学》沈维道主编第四版课后思想题答案(1~5章)第1章基本概念⒈闭⼝系与外界⽆物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热⼒系⼀定是闭⼝系统吗? 答:否。

当⼀个控制质量的质量⼊流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。

⒉有⼈认为,开⼝系统中系统与外界有物质交换,⽽物质⼜与能量不可分割,所以开⼝系不可能是绝热系。

这种观点对不对,为什么?答:不对。

“绝热系”指的是过程中与外界⽆热量交换的系统。

热量是指过程中系统与外界间以热的⽅式交换的能量,是过程量,过程⼀旦结束就⽆所谓“热量”。

物质并不“拥有”热量。

⼀个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放⽆关。

⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系?答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间⽽变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作⽤下保持不变;⽽平衡状态则⼀般指在外界作⽤下保持不变,这是它们的区别所在。

⒋倘使容器中⽓体的压⼒没有改变,试问安装在该容器上的压⼒表的读数会改变吗?在绝对压⼒计算公式b e p p p =+ ()b p p >; b v p p p =- ()b p p <中,当地⼤⽓压是否必定是环境⼤⽓压?答:可能会的。

因为压⼒表上的读数为表压⼒,是⼯质真实压⼒与环境介质压⼒之差。

环境介质压⼒,譬如⼤⽓压⼒,是地⾯以上空⽓柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、⾼度和⽓候条件不同⽽有所变化,因此,即使⼯质的绝对压⼒不变,表压⼒和真空度仍有可能变化。

“当地⼤⽓压”并⾮就是环境⼤⽓压。

准确地说,计算式中的Pb 应是“当地环境介质”的压⼒,⽽不是随便任何其它意义上的“⼤⽓压⼒”,或被视为不变的“环境⼤⽓压⼒”。

⒌温度计测温的基本原理是什么?答:温度计对温度的测量建⽴在热⼒学第零定律原理之上。

它利⽤了“温度是相互热平衡的系统所具有的⼀种同⼀热⼒性质”,这⼀性质就是“温度”的概念。

工程热力学,课后习题问题详解

工程热力学,课后习题问题详解

工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J •(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pTR 0=64.27kmol m/32-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22 (2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐。

工程热力学思考题答案,第七章

工程热力学思考题答案,第七章

第七章 气体与蒸汽的流动7、1对改变气流速度起主要作用的就是通道的形状还就是气流本身的状态变化?答:改变气流速度主要就是气流本身状态变化,主要就是压力变化直接导致流速的变化。

7、2如何用连续性方程解释日常生活的经验:水的流通截面积增大,流速就降低?答:日常生活中水的流动一般都为稳定流动情况11221212f f m m m Ac A c q q q v v ====,对于不可压缩流体水1v =2v ,故有流速与流通截面积成反比关系。

7、3在高空飞行可达到高超音速的飞机在海平面上就是否能达到相同的高马赫数?答:不能,因为速度与压比有个反比关系,当压比越大最大速度越小,高空时压比小,可以达到高马赫数,海平面时压比增大,最大速度降低无法达到一样的高马赫数。

7、4当气流速度分别为亚声速与超声速时,下列形状的管道(图7-16)宜于作喷管还就是宜于作扩压管?答:气流速度为亚声速时图7-16中的1 图宜于作喷管,2 图宜于作扩压管,3 图宜于作喷管。

当声速达到超声速时时1 图宜于作扩压管,2 图宜于作喷管,3 图宜于作扩压管。

4 图不改变声速也不改变压强。

7、5当有摩擦损耗时,喷管的流出速度同样可用2f c ,似乎与无摩擦损耗时相同,那么摩擦损耗表现在哪里呢?答:摩擦损耗包含在流体出口的焓值里。

摩擦引起出口速度变小,出口动能的减小引起出口焓值的增大。

7、6考虑摩擦损耗时,为什么修正出口截面上速度后还要修正温度?答:因为摩擦而损耗的动能被气流所吸收,故需修正温度。

7、7考虑喷管内流动的摩擦损耗时,动能损失就是不就是就就是流动不可逆损失?为什么?答:不就是。

因为其中不可逆还包括部分动能因摩擦损耗转化成热能,而热能又被气流所吸收,所造成的不可逆。

7、8在图7-17 中图(a)为渐缩喷管,图(b) 为缩放喷管。

设两喷管的工作背压均为0、1MPa,进口截面压力均为1 MPa,进口流速1f c 可忽略不计。

1)若两喷管的最小截面面积相等,问两喷管的流量、出口截面流速与压力就是否相同?2) 假如沿截面2’-2’切去一段,将产生哪些后果?出口截面上的压力、流速与流量起什么变化?答:1)若两喷管的最小截面面积相等,两喷管的流量相等,渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速,渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。

工程热力学第7章答案

工程热力学第7章答案
m × 23400 × 0.8 = 20 × (3385.6 −130.2)
m=3.48 吨/小时
7-10 水蒸气进入汽轮机时 p1=10MPa,t1=450℃,排出汽轮机时 p2=8kPa,假设蒸汽在汽 轮机内的膨胀是可逆绝热的,且忽略入口和出口的动能差,汽轮机输出功率为 100MW,求
3
第 7 章 水蒸气
解:
已知: X = 0.8 s' = 0.45kJ / kg ⋅ K γ = 1600kJ / kg T = 200 + 273 = 473K
sx
=
s '+
X
⋅γ T
=
0.45 + 0.8× 1600 473
= 3.156kJ
/(kg ⋅ K )
5kg 工质的熵 S = m ⋅ sx = 5× 3.156 = 15.78kJ / K
p1=0.40MPa 时, v//=0.46246m3/kg p1=0.41MPa 时, v//=0.45184m3/kg 采用内插法得 p2=0.40166MPa,h2=h//=2738.68 kJ/kg t2=ts=143.79℃
u2=h2-p2v2=2738.68-0.40166 × 103 × 0.4607=2553.64 kJ/kg
∴湿饱和状态 x = h − h ' = 1134.3 − 417.5 = 31.78% h ''− h ' 2675 − 417.5
s''= 7.359kJ / kg ⋅ K
s'= 1.303kJ / kg ⋅ K
sx = 1.303 + 0.3178× (7.359 −1.303) = 3.228kJ / kg ⋅ K

工程热力学课后习题答案

工程热力学课后习题答案

工程热力学课后习题答案工程热力学课后习题答案热力学是工程学中的重要分支,它研究能量转化和传递的规律。

在学习热力学的过程中,课后习题是检验学习成果和巩固知识的重要途径。

下面将为大家提供一些工程热力学课后习题的详细解答,希望能对大家的学习有所帮助。

1. 一个理想气体在等压条件下,从体积为1m³压缩到0.5m³,压力保持不变。

求气体对外界做功的大小。

解答:根据理想气体的等压过程,气体对外界做功的大小等于压力乘以体积的变化量。

即W = PΔV = P(V2 - V1) = P(0.5m³ - 1m³) = -0.5Pm³。

2. 一个系统的内能增加了1000J,同时对外界做了500J的功。

求系统所吸收的热量。

解答:根据能量守恒定律,系统吸收的热量等于内能增加量与对外界所做功的和。

即Q = ΔU + W = 1000J + 500J = 1500J。

3. 一个容器内有1kg的水,初始温度为20℃。

将容器放在恒温室内,经过一段时间后,水的温度升至30℃。

求水所吸收的热量。

解答:根据热容公式Q = mcΔT,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示物体的比热容,ΔT 表示温度的变化量。

将题目中的数据代入公式,即 Q= 1kg × 4186J/kg℃ × (30℃ - 20℃) = 41860J。

4. 一个活塞与一个理想气体接触,气体的初始体积为1m³,初始压力为2MPa。

经过一定过程后,气体的体积减小到0.5m³,压力增加到4MPa。

求气体对外界做的功。

解答:根据理想气体的等压过程,气体对外界做的功等于压力乘以体积的变化量。

即W = PΔV = P(V2 - V1) = 4MPa × (0.5m³ - 1m³) = -2MJ。

5. 一个系统的内能增加了2000J,同时对外界做了1000J的功。

工程热力学 课后习题答案 可打印 第三版 第七章

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第七章 水蒸气
时放出热量。这些热量为冷却水所吸,因此冷却水离开冷凝器时的温度高于进入时的温度。 设冷却水进入冷凝器时的温度为 10℃,离开时温度 为 18℃,求冷却水每小时的流量(T/h) 。冷却水在 管内流动,乏汽在管壁外凝结。如图所示。管子通 常用黄铜管,大型冷凝器中装有数千根黄铜管。 解: 已知 P=20000kW,d=1.32×10-6kg/J,故每 小时耗汽量 D=P×3600×d =2×107kJ/s×3600s×1.32×10-6kg/J =9.52×104kg 乏汽状态 p2 = 0.004MPa、x2 = 0.9 ,查表得 0.004MPa 时 汽化潜热 r = 2432.2kJ/kg , 故每 kg 乏汽凝结为饱和水时放出热量
7-2 湿饱和蒸汽,x=0.95、 p = 1MPa ,应用水蒸表求 ts、h、u、v、s,再用 h-s 图求上述参数。 解: 利用饱和水和饱和水蒸气表:
p = 1.0MPa
t s = 179.916 ℃
v′ = 0.0011272m3 / kg
h′′ = 2777.67kJ/kg ;
v′′ = 0.19438m 3 / kg ; h = 762.84kJ/kg
p = 2.0MPa 、 t1 = 350°C , t2 = 40°C 查未饱和水和过热蒸汽表,得
h1 = 3136.2kJ/kg 、 h2 = 169.27kJ/kg
每生产 1kg 蒸汽需要吸入热量
94
第七章 水蒸气
q = h1 − h2 = 3136.2kJ/kg − 169.27kJ/kg = 2966.93kJ/kg
解: 由 h-s 图查得
h1 = 2706kJ/kg、t1 = 212.5 o C、v1 = 0.095m3 / kg、s1 = 6.144kJ/(kg ⋅ K); h2 = 2861kJ/kg、t2 = t1 = 212.5 o C、v2 = 0.215m3 /kg m

工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)

工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ∙(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3 v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m /3 2-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量 压送后储气罐中CO2的质量 根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22(2) 27311+=t T(3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。

工程热力学课后答案

工程热力学课后答案工程热力学是学习热力学基础和热力学应用的重要课程。

虽然每节课上老师会解释和演示相关内容和实例,但是在课后掌握和巩固知识点就需要有答案作为参考。

因此,在本篇文章中,我将为大家提供一些工程热力学课后练习题的答案,希望能够对大家学习和复习工程热力学有所帮助。

1. 热力学第一定律表明什么?热力学第一定律是能量守恒定律,表明能量既不能被创造,也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

2. 热力学第二定律表明什么?热力学第二定律是关于热力学过程可能发生的方向的规定。

它表明,热量不会自己从低温物体向高温物体流动,也不会使机械功完全转化为热量。

即,热量不能自发地从低温物体流向高温物体,而是需要一定的外力作用。

这个过程在自然中总是不可逆的。

3. 什么是熵?它的单位是什么?熵是热力学状态函数,通常用符号S表示,表示物体的无序程度。

在一个封闭系统中,熵的增加意味着该系统内部的无序程度增加。

熵的单位是焦耳/开尔文(J/K)。

4. 什么是焓?它的单位是什么?焓是热力学状态函数,通常用符号H表示,表示在恒定压力下,系统的总能量。

焓是一种状态函数,它只与系统的初始状态和结束状态有关,而与系统的历史路径无关。

焓的单位是焦耳(J)。

5. 什么是热容?它的单位是什么?热容是指物体在接受热量时所发生的温度变化。

它的单位是焦耳/开尔文(J/K)。

6. 什么是定常流动?定常流动是一种稳定状态,其中流体的流量、速度、温度和压力在空间和时间上都是恒定的,不随时间而变化。

7. 什么是等熵流动?等熵流动是一种不发生能量转化的流动过程,也称为绝热流动。

在这种流动中,热流量和机械功是恒定的,并且没有热交换。

在等熵流动中,熵保持不变。

8. 什么是朗肯循环?朗肯循环是一种理想的热力学循环,常用于内燃机以及蒸汽动力机的操作中。

朗肯循环包括四个过程:恒容热量加热、等熵膨胀、恒容冷却和等熵压缩。

9. 什么是布雷顿-珀西循环?布雷顿-珀西循环是一种用于产生电力的循环,常见于燃煤或天然气发电厂中。

工程热力学第七章 习题解答

第七章 习题解答7-2 ()10.1762.60.927772575.56x h x h xh '''=-+=⨯+⨯= kJ kg()10.1 2.13820.9 6.5847 6.104x s x s xs '''=-+=⨯+⨯=kJ kg K ⋅ 0.90.19430.17487x v xv ''==⨯= 3m2575.5610000.174872400.69 x x x u h Pv =-=-⨯=kJ kg 查h-s 图,2575x h =kJ kg , 6.14x s =kJ kg K ⋅,0.175x v =3m257510000.1752400x x x u h pv =-=-⨯=kJ kg 7-3 ⑴ 定容过程:()2121q u h h v p p ==---()()110.850.0010.85 1.69 1.437v x v xv '''=-+=-⨯+⨯= 3m kg ()()1110.85417.60.852675.12336.46h x h xh '''=-+=-⨯+⨯=kJ kg 查h-s 图:22925h =kJ kg()29252336.46 1.437150100517q ∴=--⨯-=kJ kg ⑵ 查h-s 图:1 6.45s =kJ kg ,27.7s = kJ kg工质吸热,熵增加为:1217.7 6.45 1.25s s s =-=-= kJ kg热源放热,熵减少为:205170.411000273q s T =-=-=-+ kJ kg 孤立系统的熵增为:12 1.250.410.84iso s s s =+=-= kJ kg7-4 (1) 1.556 MPa p =,30.20.1 m 2x v == 30.12714 m v ''=,0.10.7865''0.12714x v x v ≈== (2)()10.2135852.40.78652791.4 2377.4 kJ/kgx h x h xh '''=-+=⨯+⨯=(3) 20.7865 1.573v m m x =⋅=⨯= kg'' 1.5730.127140.2v v m v =⋅=⨯=3m (4)()[]10 1.5732377.483.860.2 1.5563118.2 kJv x q m h h v p p =---⎡⎤⎣⎦=⨯--⨯=7-5 (1) 定压过程:()21W p V V =-查附表3:10.001v =3m 20.090v = 3m kg()30000.0900.0012534W =⨯-⨯= kJ (2) 定压过程:21q h h h ==-查附表3:1852.93h =kJ kg 23114.4h =k J k g()3114.4852.9324522.9q =-⨯=kJ7-624v d c m v xmv π''''⋅≥=2440.9515000.194336003600 3.14xmv d π''⨯⨯⨯≥=⨯ ∴0.06258 m d ≥7-7 湿蒸汽中其加热作用的仅为干饱和蒸汽:()air p xm h h m c T '''-=⋅∆ ()()4000 1.293 1.00512.00306.6kg h 0.942725.5561.4m ⨯⨯⨯-==-7-8 充满饱和水的容器比较危险 7-9 ()11221x x x mv m v m v =+()112221210.3748120.80.19430.83830.27274m v m x v x m m ''''+⨯+⨯⨯===+⨯()312''30.8380.272740.6857 m x V mv m m xv ==+=⨯⨯=()11222x x x Q mu mu m u =--()()()11112222x x x x x m h pv m h p v m h p v =-----()32762.90.838697.10.1627000.8380.27274=⨯+⨯-⨯⨯()()2748.55000.37481227770.8762.610000.80.1943--⨯-⨯+-⨯⨯193.7 kJ =-7-10 查附表3:12886h =kJ kg 23387h = kJ kg10.012v =3m 20.018v =3m k g2133872886501q h h =-=-=kJ kg 21501 h h h ∆=-=kJ kg()()21501180000.0180.012393u q p v v ∆=--=-⨯-=kJ kg 7-11 ()1查 h-s 图:0.816x = 2118k J k gx h = 6.94x s =kJ kg 13325h =k J k g33x t =℃ 1211833251207t x w h h h =-∆=-=-=- kJ kg()2()0.25273331130.5t t w w '=+⨯+=- kJkg7-12 查表 t=25℃,1104h = kJ kg查h-s 图:22708h = kJ kg 20.136v =3m k g33046h =kJ kg 30.184v =3mk g (1) ()31B Q m h h η⋅⋅=-煤()1000030401040.6984143029400η⨯-∴==⨯(2) ()()46321030402708 3.3210Q m h h =-=-=⨯kJ()3232=U m h h p v v ∆---⎡⎤⎣⎦()46103040270814000.1840.136 2.5610=⋅---=⨯⎡⎤⎣⎦kJ 7-13 (1) 由附表2:20t =℃时,183.86h =kJ kg100t =℃时,22675.71h =kJ kg由 ()1221p y m c t m h h ⋅⋅∆=-,得:()()()21212675.7183.862001001503650180 1.079p y h h m m c t --⨯⨯===⋅-⨯kg h7-14 节流前后焓相等,查h-s 图:0.968x =7-15 (1) 查附表3得 10.0010053v '=m 3/kg 128.191v ''= m 3/kg 137.72h '= kJ/kg 2560.6h ''= kJ/kg ()10.928.1910.10.0010053252380.0010053x xv x v v n v v '''+-⨯+⨯====''(2)()211 0.92560.60.1137.72137.722180.6 kJ/kgq h h h xh x h h ''''=∆=-=+--=⨯+⨯-=。

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