热力学练习题2范文

《热力学与传热学》课程练习题

适用层次所有层次适应专业石油工程、油气储运工程使用学期2010秋自学学时120 面授学时40 实验学时0

使用教材教材名称《工程热力学（第三版）》；《传热学（第二版）》编者沈维道等;戴锅生

出版社高等教育出版社

参考教材《传热学》俞佐平等，高等教育出版社热力学部分

绪论

第一章基本概念 1-1～1-5

第二章热力学第一定律 2-1～2-5

练习题1-1：华氏温标规定，在标准大气压（Pa）下纯水的冰点是32℉，汽点是212℉（℉是华氏温标温度单位的符号）。试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。

1-8：容器被分隔成A、B两室，如图1-19所示。已知当地大气压=

b

p0.1013MPa，B室内压力表2 的读数04

.0

2,

=

e

p MPa，压力表1的读数294

.0

1,

=

e

p MPa，求压力表3的读数（用MPa表示）。

第二章热力学第一定律 2-6～2-7

第三章理想气体的性质 3-1～3-3；3-4～3-6

练习题2-5：夏日为避免阳光直射，紧闭门窗，用电扇取凉，电扇功率为60W。假定房间内初温为28℃、压力为0.1MPa，太阳照射传入的热量为0.1kW，通过墙壁向外散热1800kJ/h。室内有3人，每人每小时向环境散发热量为418.7kJ。试求面积为15m2、高度为 3.0m的室内每小时温度的升高值。已知空气的热力学能与温度的关系为{}

K

T

u∆

=

∆72

.0kJ/kg。

3-4：锅炉燃烧需要的空气量折合为标准状态为3

0,

10

5⨯

=

v

q m3/h,实际送入的是温度in

t=250℃、表压力=

e

p150mmHg的热空气。已知当地大气压力=

b

p756mmHg。设煤燃烧后产生的烟气量与空气量近似相同，烟气通过烟囱排入大气。已知烟囱出

口处烟气的压力=2p 0.1MPa ，温度T 2=480K ，要求烟气流速=f c 3m/s ，试求：

（1）热空气实际状态的体积流量v q ；

（2）烟囱出口内直径的设计尺寸。见图3-10。

3-8：体积V=0.5m 3的密闭容器中装有27℃、0.6MPa 的氧气，加热后温度升高到327℃。试求加热量V Q ，并要求：

（1）按比热容的算术平均值计算；

（2）按平均摩尔热容表计算；

（3）按真实摩尔热容经验式计算；

（4）按平均比热容直线关系式计算；

（5）按气体热力性质表计算。

第四章 理想气体的热力过程 4-1～4-6

练习题

4-5：氧气O 2由1t =40℃、=1p 0.1MPa ，被压缩到=2p 0.4MPa ，若比热容为变值，试按气体热力性质表计算绝热压缩时1Kg 氧气消耗的技术功。

4-11：某理想气体在T-s 图上的四种过程如图4-17 所示，在p-v 图上画出相应的四个过程，并对每个过程说明n 的范围，吸热还是放热，膨胀过程还是压缩过程？

第五章 热力学第二定律 5-1～5-8

练习题5-2：设有一由两个定温过程和两个定压过程组成的热力循环，如图5-34所示。工

质加热前的状态为=

1

p0.1MPa、T1=300K，定压加热到T2=1000K，再在定温下每千克工质吸热400kJ。试分别计算不采用回热和采用极限回热循环的热效率，并比较它

们的大小。工质的比热容

p

c=1.004kJ/(kg·K)。

5-11：将一根m=0.36kg的金属棒投入=

W

m9kg的水中，初始时金属棒的温度

=

i

m

T

,

1060K，水的温度=

W

T295K。比热容分别为=

m

c0.42 kJ/(kg·K)和=

W

c 4.187

kJ/(kg·K)，试求：终温

f

T和金属棒、水以及它们组成的孤立系得熵变。设容器绝热。

第五章热力学第二定律 5-9 第七章水蒸气 7-1～7-6

练习题5-9：燃气经过燃气轮机由0.8MPa、420℃绝热膨胀到0.1MPa、130℃。设比热容p

c=1.01kJ/(kg·K)，=

V

c0.732 kJ/(kg·K)，（1）该过程能否实现？过程是否可逆？（2）

若能实现，计算1kg燃气作出技术功

t

w，设进、出口的动能差、位能差忽略不计。7-2：湿饱和蒸汽的=

x0.95、p=1MPa，试利用水蒸气表求

s

t、h、u、v、s，再用h-s 图求上述参数。

7-6：1kg、p1=3MPa、t1=450℃的蒸汽，可逆绝热膨胀至p2=0.004MPa，试用h-s图求终点状态参数t2、v2、h2、s2，并求膨胀功w和技术功w1。

第八章气体与蒸汽的流动 8-1；8-3；8-4 第九章压气机的热力过程 9-1～9-3

练习题1.空气以c f=180m/s的速度在风洞中流动，用水银温度计测量空气的温度，温度计的读数是70℃。假定空气在温度计周围得到完全滞止，求空气的实际温度（即所谓热力学温度）。

2.进入出口截面面积A2=10cm2的渐缩喷管的空气初参数为p1=2×106Pa、t1=27℃，初速度很小，可以忽略不计。求空气经喷管射出时的速度、流量以及出口截面处空气的状态参数v2、t2。设喷管背压力分别为1.5MPa、1MPa。空气的比热容c p=1.005kJ/