热工基础与流体力学 课后答案
热工基础课后答案第十章
第十章10-1水和空气都以速度1=∞u m/s 分别平行流过平板，边界层的平均温度都为50 ︒C ，试求距平板前沿100 mm 处流动边界层及热边界层的厚度。
解：对水：由C t m 050=查附录3水的物性表得到： Km W ⋅⨯=-2108.64λ，sm2610556.0-⨯=ν，54.3Pr =56108.110556.01.01Re ⨯=⨯⨯==-∞νxu()mm m x 179.1001179.01.0108.15Re 0.521521==⨯⨯⨯=⨯=--δ()mmm t 77.000077.054.300179.0Pr3131==⨯==--δδ对空气：由C t m 050=查附录2空气的物性表得到： Km W ⋅⨯=-21083.2λ，sm261095.17-⨯=ν，698.0Pr =561005571.01095.171.01Re ⨯=⨯⨯==-∞νxu()mm m x 699.6006699.01.01005571.05Re 0.521521==⨯⨯⨯=⨯=--δ()mmm t 552.7007552.0698.0006699.0Pr3131==⨯==--δδ10-2 试求水平行流过长度为0.4 m 的平板时沿程4.03.02.01.0、、、=x m 处的局部表面传热系数。
己知水的来流温度为=∞t 20 ︒C ，速度为1=∞u m/s ，平板的壁面温度60w =t ︒C 。
解：由C t t t fw m 040220602=+=+=查附录3水的物性表得到：Km W⋅⨯=-2105.63λ，sm2610659.0-⨯=ν，31.4Pr =610659.01Re -∞⨯⨯==x xu ν当x=0.4时，为旺盛湍流，不应再用那个公式。
2131216312163.42231.410659.01635.0332.0PrRe332.0--=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==x x x xx λα 当m x 1.0=时，()Cm Wx 0221447.13361.063.422⋅=⨯=-α当m x 2.0=时，()C m W x 0221032.9452.063.422⋅=⨯=-α 当m x 3.0=时，()C m W x 0221615.7713.063.422⋅=⨯=-α 当m x 4.0=时，()Cm Wx 0221239.6684.063.422⋅=⨯=-α10-3如果将上题中的水改为空气，其它参数保持不变，试计算整个平板的平均表面传热系数以及单位宽度平板的换热量，并对比这两种情况的计算结果。
(完整版)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 b1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPap 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2066520665Pa=mmHg 155mmHg 133.3224p ==则当气压计高度为b 770mmHg p =时，真空表的读数为770mmHg 155mmHg 615mmHg vb 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 =。
求烟气的真空度（mmHg ）及绝对压力。
解:压力计斜管中煤油产生的压力为33sin 0.810kg /m 9.80.2m sin30=784Pa j p gl ρα==⨯⨯⨯⨯︒当地大气压为b 745mmHg=745mm 133.3224Pa/mm=99325.2Pa p =⨯ 则烟气的绝对压力为b j 99325.2Pa 784Pa 98541.2Pa p p p =-=-=若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH 2O 表示,则烟气的真空度为22784=784Pa=mmH O=79.95mmH O 9.80665j p1—6气体初态为3110.3MPa, 0.2m p V ==,若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到320.8m V =，求气体膨胀所做的功。
习题_热工基础及流体力学
1．黏性及黏性的表示方法产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力的这种流体的性质。
两种表示方法：动力黏度、运动黏度2．流线与迹线流线：某瞬时流场中的一条空间曲线，该瞬时曲线上的点的速度与该曲线相切。
迹线：流体质点的运动轨迹。
3．断面平均流速与时间平均流速断面平均流速：A vdA A q V A V ⎰== 时间平均流速：⎰=Tvdt T v 014．层流与紊流层流：定向有规律的流动 紊流：非定向混杂的流动5．流体连续介质模型以流体微团这一模型来代替实际由分子组成的结构，流体微团具有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，彼此间无间隙，这就是连续介质模型。
6．定常与非定常流动流体运动的运动参数在每一时刻都不随时间发生变化，则这种流动为定常流动；流体运动的参数在每一时刻都随时间发生变化，则这种流动为非定常流动。
7. 沿程阻力、局部阻力流体沿流动路程所受的阻碍称为沿程阻力局部阻力之流体流经各种局部障碍（如阀门、弯头、变截面管等）时，由于水流变形、方向变化、速度重新分布，质点间进行剧烈动量交换而产生的阻力。
8. 8. 有旋流动、无旋流动有旋流动：流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动。
无旋流动：流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。
9. 9. 流体动力黏度和运动黏度动力黏度：单位速度梯度时内摩擦力的大小 dz dv /τμ=运动黏度：动力粘度和流体密度的比值ρμυ=二．计算题1．如图，盛水容器以转速min /450r n =绕垂直轴旋转。
容器尺寸mm D 400=，mm d 200=，mm h 3502=，水面高mm h h 52021=+，活塞质量kg m 50=，不计活塞与侧壁的摩擦，求螺栓组A 、B 所受的力。
解：将坐标原点C 取在液面处，则液面方程 g r z 222ω=设液面上O 点处压强为p ，则mgrdr r p d =+⎰πρω2)2(2/0220则22204)2/(4r d mg p ππρω-=求螺栓组A 受力：在上盖半径为r 处取宽度为dr 的环形面积，该处压强为ggr h p p ρω)2(2210++=上盖所受总压力为⎰⎰≈⋅++=⋅=2/2/22102/2/137232))2((2D d D d P Nrdr g gr h p rdr p F πρωπ方向垂直向上。
热工基础 习题与答案
热工基础习题与答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.朗肯循环中，工质在汽轮机内发生( ）过程。
A、$等焓$B、等熵$C、$等压$D、$升温正确答案：B2.理想气体的热力学能中有(____)。
A、内位能$B、$内位能和内动能$C、$内动能$D、$不确定正确答案：C3.下列式子正确的是（）。
A、10℃高于285.15K $B、$10℃=283.15K$C、$10℃低于285.15K $D、$10℃≠283.15K正确答案：B4.当压力超临界时，锅炉必须采用（）。
A、自然循环锅炉$B、$直流锅炉$C、$普通锅炉D、$强迫锅炉$正确答案：B5.在定容过程中，加给工质的热量全部用于增加其(____)。
A、$熵$B、$焓$C、技术功$D、$热力学能正确答案：D6.最佳循环一定是：( )A、可逆$B、$定压$C、$变压D、$不可逆$正确答案：A7.湿饱和蒸汽存在于水蒸气的定压产生过程的（）阶段A、$汽化段$B、过热段$C、$预热段D、$加热段$正确答案：A8.s是(____)的符号。
A、$比热量$B、比焓$C、$比熵D、$比功$正确答案：C9.如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是 ( )。
A、$范围不确定B、$临界$C、$亚临界$D、超临界$正确答案：D10.在火电厂中，液体热主要在（）中吸收？A、$水冷壁$B、$过热器$C、$汽轮机D、省煤器$正确答案：D11.水蒸气在锅炉中的汽化，其汽化潜热为（）A、$该阶段的膨胀功$B、该阶段的焓增$C、$该阶段的焓增和热力学能增量之和D、$该阶段的焓增和膨胀功之和$正确答案：B12.气轮机一般要求做功后的乏汽干度不小于（）。
A、$0.85-0.65$B、$0.95-1C、0.85-0.88$正确答案：C13.连续性方程是在（）定律基础上建立起来的。
A、$能量守恒$B、质量守恒$C、$温度守恒$D、$速度守恒正确答案：B14.在水蒸气的焓熵图上，(____)的等压线压力高。
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 AR /407.7452302.0=⨯⨯=＝λδm热流量 W t t A Q w w 67500002.050100452321=⨯⨯⨯-=－＝δλ热流密度 2/11250023675000m W SQ 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 042.15180705000=+=+=W s q Q 53.2405.045.250002=⨯⨯⨯⨯=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 9.7120105.10003.05152012.1112121=+⨯⨯++-⨯=＋－＝λδ导热热阻为：W K R /000286.005.10003.01===λδ内侧对流换热热阻为：W K h R /2.051112===外侧对流换热热阻为：W K h R /05.0201123===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025.0=λ W/(m ·K)。
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 5.1h h h cm ∆=-= ⑵ 在整个热力过程中，气体的膨胀功 12ln 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 43.5610pQ 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 UW =∆+=- 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 Bq q T T += A q 放出热量，B q 吸收热量 2-13（1）1221130273.15110.61500273.15c T T T T T η-+==-=-=+ （2）1211nett q q q q ωη-==1000.6161c t q kj ωη==⨯= （3）2110.61c q q η=-=20.3910039q kj =⨯= （4）61 1.0160w p kj s t === 2-16后一种方法：供暖系数'1112net Q Q Q Q εω==- 而2121Q Q T T =12211273.150.93293.15en 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'110.7510.70.07net 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。
热工基础与应用课后习题答案(全)第二版
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。
习题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
热工基础课后题答案第二版第一章 第三章 个[1]
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热工基础课后题答案第二版第一章第三章个[1]热工基础课后题答案第二版第一章-第三章--个[1]第一章思考问题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的概念？答：平衡状态是指系统的状态参数不随时间变化而不受外界影响的状态。
稳态是指无论是否存在外部影响，系统的状态参数均不随时间变化的状态。
可以看出，平衡必须是稳定的，而稳定可能并不平衡。
在热力学中引入平衡态的概念，用状态参数来描述系统的宏观性质。
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：没有，因为表压或真空度只是一个相对压力。
如果工作介质的压力保持不变，测量其压力的压力计或真空计的读数可能会改变，因为测量其压力的环境压力可能会改变。
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.准平衡过程和可逆过程的区别是什么？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.说不可逆过程不能回到初始状态是正确的吗？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.没有装满水的热水瓶的软木塞有时会自动推开，有时会自动吸紧。
原因是什么？答：水温高时，水加热热水瓶内的空气，空气压力升高，高于环境压力，瓶塞自动推开。
当水温较低时，热水瓶中的空气被冷却，压力降低，低于环境压力，瓶塞自动拧紧。
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。
练习1-1解：一pb?755?133.3?10?5?1.006bar?100.6kpa1.p？PBpg？100.6? 13600? 13700.6kpa2。
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热工基础与流体力学课后答案
第一章: 热力学基本概念与原理
1.1 热力学基本概念
1.定义热力学是什么？
热力学是研究能量转化与传递规律的物理学科。
2.什么是热力学系统？
热力学系统是指我们研究的一个物体或一组物体，它们受到外界的控制和观察的范围。
3.什么是热力学状态？
热力学状态是指热力学系统所处的一组特定的物理状态，可以用热力学性质来描述。
4.什么是热力学平衡？
热力学平衡是指热力学系统各部分之间不存在宏观可观察的时间依赖关系，即不存在任何自发变化的趋势。
5.定义温度和热平衡。
温度是一个物体冷热程度的度量。
热平衡是指两个物体之
间存在与观察时间长短无关的稳定非宏观可观察的温度相等状态。
1.2 状态方程与过程
1.定义状态方程。
状态方程是指描述热力学系统内在状态的方程式，其中自
变量为热力学性质。
2.什么是过程？
过程指的是热力学系统从一个状态变为另一个状态的经历。
3.什么是定性描述过程？
定性描述过程是通过描述它产生的具体效果和过程中产生
的热和功来描述。
4.什么是定量描述过程？
定量描述过程是通过确定系统的初始和最终状态来描述。
5.什么是容器？
容器是指质点能通过的空间，可以将容器看作一个封闭的系统。
6.什么是界面？
界面是指两种同质或异质材料之间的连接表面。
7.什么是外部和内部介质？
外部介质是指与系统相邻接的其他物体或介质。
内部介质是指系统内部的物体或介质。
第二章: 热力学第一定律
2.1 热力学第一定律的描述和适用范围
1.什么是热力学第一定律？
热力学第一定律是能量守恒原理的数学表述，在一个封闭系统中，系统从一个状态变为另一个状态所得到的热和功等于系统内能的变化。
2.热力学第一定律适用的条件是什么？
热力学第一定律适用于封闭系统和控制体。
2.2 热力学第一定律的数学表示和应用
1.热力学第一定律的数学表示是什么？
热力学第一定律的数学表示为：$\\Delta U = Q - W$，其中$\\Delta U$表示内能的变化，Q表示吸收的热量，Q表示对外做功。
2.热力学第一定律的应用有哪些？
热力学第一定律可用于计算系统内能的变化、热传导、功的计算等。
2.3 热力学第一定律的改进理论
1.为什么需要改进热力学第一定律？
热力学第一定律无法描述一些非平衡的过程，因此需要改进热力学第一定律以适应更广泛的情况。
2.有哪些改进热力学第一定律的理论？
改进热力学第一定律的理论有非平衡态热力学等。
第三章: 流体力学基本概念与原理
3.1 流体力学的研究对象和数学描述
1.流体力学研究的对象是什么？
流体力学研究流体的力学性质，包括液体和气体。
2.流体力学的数学描述是什么？
流体力学可以用连续介质力学或作为一种特殊情况的所谓
分子运动论来描述。
3.2 流体力学的基本概念和基本假设
1.什么是流体？
流体是指那些既可以流动又可以变形的物体。
2.流体力学的基本假设有哪些？
•流体的质点密度是连续的；
•流体处于平衡时，压强在任意两个垂直方向上相等；
•流体内部各个质点在绝对时间和空间上的力和之和
为零。
3.什么是牛顿流体和非牛顿流体？
牛顿流体是指流体的粘度和剪应力成正比；非牛顿流体是
指流体的粘度和剪应力不成正比。
结论
本文介绍了热工基础和流体力学的基本概念和原理。
我们
了解了热力学的基本概念、热力学系统的定义和状态方程等内容。
同时，我们还学习了热力学第一定律及其数学表达和应用。
最后，我们了解了流体力学的基本概念和基本假设。
通过学习本文，我们对热工基础和流体力学有了更深入的理解。