热工基础及流体力学第二章作业完整版

热工基础及流体力学第

二章作业

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

热工基础及流体力学

第二章

解：

由题意可知

⑴ 在初始平衡状态时，由力的平衡可得

11b p A p A M g =+ ①

重新达到平衡状态时，由力的平衡可得

22b p A p A M g =+ ②

由于假定活塞和汽缸壁间无摩擦，气体可以和外界充分换热，则可视为

可逆及定温过程。即满足

2211pv p v = ③

由式①②③可求得 332 1.5110v cm =⨯

所以 215.1h cm = 则活塞上升的距离h ∆为 21 5.1

h h h cm ∆=-= ⑵ 在整个热力过程中，气体的膨胀功 12

ln p w RT p = ④ 在整个过程中重物的位能 所以整个过程中气体的换热量 43.5610p

Q w E J =-=⨯ 解：

由题意可知

工质在汽轮中所做的功等于工质焓的减少

又因蒸汽的流量为380t /c h =

故 所产生的功率 744.1104.110s W kW P w c ⨯==⨯或（计算时要特别注意单位，尤其是功率单位：功率定义式：P=W/t （１瓦＝１焦/秒））

解：

由题意可知

在气体由状态1沿A 变化至状态2时

在气体由状态2沿B 返回状态1时，热力学能在数值上等于40KJ,方向与之相

反，则 80KJ Q U W =∆+=- 放热过程

同理可得，在气体由状态1沿C 返回状态1时

90KJ Q U

W =∆+=- 放热过程

解：

由题意可知

⑴ 压缩过程中对每千克的空气所做的功量等于空气的内能增加量与同外界交换的热量的代数和，即

⑵ 每生产1Kg 的压缩空气所产生的技术功为

⑶ 由⑵的结果可得带动此压气机需要用的电动机的功率为

42.7410t W P wC ==⨯ 其中C 为流量

2-9．利用孤立系统的熵增原理

0A B A B

q q T T += A q 放出热量，B q 吸收热量 2-13

（1）1221130273.15110.61500273.15

c T T T T T η-+==-=-=+ （2）1211

net

t q q q q ωη-==

1000.6161

c t q kj ωη==⨯= （3）2110.61c q q η=-

=20.3910039q kj =⨯= （4）61 1.0160

w p kj s t === 2-16

后一种方法：

供暖系数'1

112

net Q Q Q Q εω==- 而2121Q Q T T =12211273.150.93293.15

en Q Q T Q Q T =⨯=⨯= 所以1210.07net Q Q Q ω=-=

其中：

en T 为室内温度

2T 为室外冷空气温度

前一种方法：

所以'11

0.7510.70.07net net Q Q ωω==倍 前一种方法是后一种的倍

2-18

用可逆定压过程2-3和可逆定容过程3-1和该过程一起组成一个循环 令该过程为绝热

则532510P P pa ==⨯

所以不可以实现

当2250273.15523.15T K =+=

所以

所以可以实现