工程热力学例题
工程热力学 例题

工程热力学例题例题1题目:有一用隔板分开的刚性容器,两边盛有压力不同的气体,为测量压力,共装有A、B、C压力表。
A表读数为4bar,B表读数为1.5bar,大气压力为1bar,求C表读数。
解答:依题意,有以下公式:pg,B=pI−pII ext{p}_{g,B} = p_I - p_{II}pg,B=pI−pIIpg,C=pI−pb ext{p}_{g,C} = p_I - p_bpg,C=pI−pbpg,A=pII−pb ext{p}_{g,A} = p_{II} - p_bpg,A=pII−pb可以推导出:pg,C=pg,A+pg,B ext{p}_{g,C} = ext{p}_{g,A} + ext{p}_{g,B}pg,C =pg,A+pg,B将已知数值代入公式:pg,C=4+1.5=5.5bar ext{p}_{g,C} = 4 + 1.5 = 5.5 ext{bar}pg,C=4+1.5=5.5bar注意,该结果为表压,若需要转换为绝对压力,应加上大气压力1bar。
但题目中只要求求C表读数,因此答案即为5.5bar。
例题2题目:定义一种新的线性温度标尺——牛顿温标(单位为牛顿度,符号为N),水的冰点和汽点分别为100N和200N。
试导出牛顿温标TN与热力学温标T的关系式,并求热力学温度为0K时,牛顿温度是多少。
解答:(1)若任意温度在牛顿温标上的读数为TN,而在热力学温标上的读数为T,则:TN−100200−100=T/K−273.15373.15−273.15\frac{ ext{T}_N - 100}{200 - 100} = \frac{T/ ext{K} - 273.15}{373.15 - 273.15}200−100TN−100=373.15−273.15T/K−273.15整理后得到:T/K=TN/N+173.15T/ ext{K} = ext{T}_N/ ext{N} + 173.15T/K=TN /N+173.15(2)当T=0K时,代入上式得:TN=−173.15N ext{T}_N = -173.15 ext{N}TN=−173.15N例题3题目:一气缸活塞装置内的气体由初态(p1=0.3MPa,V1=0.1m³)缓慢膨胀到末态(V2=0.2m³),若过程中压力和体积间的关系为npV=常数,试分别求出n=1.5,n=1.0和n=0时的膨胀功。
工程热力学(第五版)第1章练习题

第1章基本概念1.1 本章基本要求深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念,掌握温度、压力、比容的物理意义,掌握状态参数的特点。
1.2 本章难点1.热力系统概念,它与环境的相互作用,三种分类方法及其特点,以及它们之间的相互关系。
2.引入准静态过程和可逆过程的必要性,以及它们在实际应用时的条件。
3.系统的选择取决于研究目的与任务,随边界而定,具有随意性。
选取不当将不便于分析。
选定系统后需要精心确定系统与外界之间的各种相互作用以及系统本身能量的变化,否则很难获得正确的结论。
4.稳定状态与平衡状态的区分:稳定状态时状态参数虽然不随时间改变,但是靠外界影响来的。
平衡状态是系统不受外界影响时,参数不随时间变化的状态。
二者既有所区别,又有联系。
平衡必稳定,稳定未必平衡。
5.注意状态参数的特性及状态参数与过程参数的区别。
1.3 例题例1:绝热刚性容器内的气体通过阀门向气缸充气。
开始时气缸内没有气体,如图 1.1所示。
气缸充气后,气体推动气缸内的活塞向上移动,如图1.2所示。
设管道阀门以及气缸均可认为是绝热的。
若分别选取开口系统与闭口系统,试说明它们的边界应该如何划定?这些系统与外界交换的功量与热量又如何?解:(1)若以容器内原有的气体作为分析对象,属于闭口系统。
容器放气前,边界如图1.1中的虚线所示。
放气后边界如图1.2中的虚线所示。
气体对活塞作的功W是闭口系统与外界交换的功量。
气体通过活塞与外界交换的热量Q是此闭口系统的传热量。
图1.1 图1.2图1.3 图1.4(2)若以容器放气后残留在容器内的气体作为分析对象,同样也是闭口系统。
这时放气前的边界如图1.3中的虚线所示。
放气后的边界如图1.4的虚线表示。
残留气体对离开容器的那部分放逸气体所作的功,是本闭口系统与外界交换的功,残留气体与放逸气体之间交换的热量是本系统的传热量。
(3)类似地若以放逸气体为分析对象,同样也是闭口系统。
工程热力学例题

工程热力学例题1.已知一闭口系统沿a c b途径从状态a变化到状态b时,吸入热量80KJ/kg,并对外做功 30KJ/Kg。
(1)、过程沿adb进行,系统对外作功10KJ/kg,问系统吸热多少?(2)、当系统沿曲线从b返回到初态a、外界对系统作功20KJ/kg,则系统与外界交换热量的方向和大小如何?(3)、若ua=0,ud=40KJ/Kg,求过程ad和db的吸热量。
解:对过程acb,由闭口系统能量方程式得:(1)、对过程adb闭口系统能量方程得:(2)、对b-a过程,同样由闭口系统能量方程得:即,系统沿曲线由b返回a时,系统放热70KJ/Kg。
(3)、当ua=0,ud=40KJ/Kg,由ub-ua=50KJ/Kg,得ub=50KJ/Kg,且:(定容过程过程中膨胀功wdb=0)过程ad闭口系统能量方程得:过程db闭口系统能量方程得:2. 安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h,假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了:(1)在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少?(2)把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统,假设对外界没有传热,系统内能变化多少?如何解释空气温度的升高。
解:(1)热力系:礼堂中的空气。
(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;热量来源于人体散热;内能的增加等于人体散热,(2)热力系:礼堂中的空气和人。
(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量,所以内能的增加为0。
空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收,导致的空气内能增加。
3. 空气在某压气机中被压缩。
压缩前空气的参数是p1=0.1MPa,v1=0.845m³/kg;压缩后的参数是p2=0.8MPa,v2=0.175m³/kg。
假定空气压缩过程中,1kg空气的热力学能增加146KJ,同时向外放出热量50KJ,压气机每分钟产生压缩空气10kg。
工程热力学例题 (13)

证明:
例:0405 试证明刚性绝热容器的放气过程中容 器内理想气体的状态 为何留在容器内理想气体的状态参数满足可逆规律? 部分可逆不代表全部可逆
例:0405 试证明刚性绝热容器的放气过程中容 器内理想气体的状态参数服从:
证明: 取容器为开口系统列能量方程
放出气体的质量等于容器内气体质量的减少量,即:
例:0405 试证明刚性绝热容器的放气过程中容 器内理想气体的状态参数服从:
证明: 据:
例:0405 试证明刚性绝热容器的放气过程中容 器内理想气体的状态参数服从:
《工程热力学》参考试题及答案试卷

《工程热力学》参考试题及答案试卷一、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学系统是指在一定范围内,与外界有能量和物质交换的物体或物体系。
根据系统与外界交换物质的可能性,可以将系统分为__________和__________。
答案:开放系统;封闭系统2. 在热力学中,状态参数是描述系统状态的物理量,其中独立状态参数的数目称为系统的__________。
答案:自由度3. 理想气体的状态方程为__________,其中p表示气体压强,V表示气体体积,T表示气体温度,R为通用气体常数,n为气体的物质的量。
答案:pV=nRT4. 等压过程是指系统在__________下进行的过程。
答案:压强不变5. 等熵过程是指系统在__________下进行的过程。
答案:熵不变二、选择题(每题2分,共20分)6. 下列哪个过程是绝热过程?A. 等压过程C. 等熵过程D. 绝热过程答案:D7. 下列哪个状态参数是强度量?A. 内能B. 熵C. 温度D. 压强答案:C8. 在下列哪个过程中,系统的热力学能不变?A. 等压过程B. 等温过程C. 等熵过程D. 绝热过程答案:B9. 下列哪个过程是可逆过程?A. 等压过程B. 等温过程D. 不可逆过程答案:C10. 下列哪个过程是等温过程?A. 等压过程B. 等温过程C. 等熵过程D. 绝热过程答案:B三、判断题(每题2分,共20分)11. 热力学第一定律表明,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
()答案:正确12. 在等熵过程中,系统的熵保持不变。
()答案:正确13. 理想气体的内能只与温度有关,与体积和压强无关。
()答案:正确14. 等压过程和等温过程都是可逆过程。
()答案:错误15. 在等温过程中,系统的温度保持不变。
()答案:正确四、计算题(每题20分,共60分)16. 一台理想气体压缩机,将0.1kg的空气从状态1(p1=0.1MPa,T1=300K)压缩到状态2(p2=0.5MPa,T2未知),已知压缩过程为等熵过程。
工程热力学试题及答案

工程热力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式为()。
A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = Q + PΔVD. ΔU = Q - PΔV答案:A2. 理想气体的内能仅与()有关。
A. 体积B. 温度C. 压力D. 质量答案:B3. 可逆过程是指()。
A. 不可能实现的过程B. 实际过程C. 理想化过程D. 熵增为零的过程答案:D4. 熵是()。
A. 状态参数B. 过程参数C. 非状态参数D. 都不是答案:A5. 热力学第二定律的开尔文表述是()。
A. 不可能从单一热源吸热全部转化为功而不产生其他影响B. 不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不产生其他影响C. 不可能使热量由高温物体传递到低温物体而不产生其他影响D. 不可能从单一热源吸热全部转化为功而不产生其他影响,并且不引起其他变化答案:D6. 卡诺循环的效率是()。
A. 1B. 0C. 1 - Tc/ThD. Tc/Th答案:C7. 理想气体的比热容与()有关。
A. 压力B. 温度C. 体积D. 摩尔质量答案:B8. 理想气体在绝热过程中,内能的变化为()。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:C9. 理想气体等压过程中的熵变可以表示为()。
A. ΔS = Cp ln(T2/T1)B. ΔS = Cv ln(T2/T1)C. ΔS = Cp ln(V2/V1)D. ΔS = Cv ln(V2/V1)答案:A10. 理想气体等容过程中的熵变可以表示为()。
A. ΔS = Cp ln(T2/T1)B. ΔS = Cv ln(T2/T1)C. ΔS = Cp ln(V2/V1)D. ΔS = Cv ln(V2/V1)答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明能量____,即能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
答案:守恒2. 理想气体状态方程为 PV = nRT,其中P表示____,V表示____,n表示____,R表示____,T表示____。
工程热力学计算题
工程热力学计算题1、已知某柴油机混合加热理想循环,p1=0.17MPa、t1=60℃,压缩比为ε=v1/v2=14.5,定容升压比λ=p3/p2=1.43,定压预胀比ρ=v4/v3=1.42,设工质比热容为定值,C P=1.004kJ/(㎏·K)、C v=0.718kJ/(㎏·K),求:(1)试画出该循环的p-v图和T-s图;(2)循环中各点的温度、压力;(3)循环热效率,并于同温度限的卡诺循环热效率作比较。
解:(1)试画出该循环的p-v图和T-s图;p-v 图;――――――3分T-s 图;――――――3分(2)循环中各点的温度、压力;点1:k=C P/C v=1.004kJ/(㎏·K)/0.718kJ/(㎏·K)=1.4 p1=0.17Mpa=1.7×105Pa;t1=60℃=333K――――――2分点2:1-2为绝热压缩过程T2=T1[v1/v2](k-1)=T1[v1/v2](k-1)=333K×14.50.4=970.5KP2=P1×(v1/v2)k=P1εk=170kPa×14.51.4=7.184×106Pa――――――2分点3:2-3为等容过程T3=T2[P3/P2]=T2λ=970.5K×1.43=1387.8KP3/P2=λ;P3=P2×λ=7.184×106Pa×1.43=1.027×107Pa――――――2分点4:3-4为等压过程T4=T3[v4/v3]=T3×ρ=1387.8K×1.42=1970.7KP4=P3=1.027×107Pa――――――2分点5:4-5为绝热膨胀过程v4=R g T4/P4=[C P-C v]×T4/P4=[1004J/(㎏·K)-718J/(㎏·K)]×1970.7K/1.027×107Pa=0.0548m3/kgv5=v1=R g T1/P1=[C P-C v]×T1/P1=[1004J/(㎏·K)-718J/(㎏·K)]×333K/1.7×105Pa =0.5602m3/kgT5=T4[v4/v5](k-1)=T4[v4/v1](k-1)=1970.7K×[0.0548/0.5602 ]0.4=777.7KP5=R g T5/v5=[1004J/(㎏·K)-718J/(㎏·K)]×777.7K/0. 5602m3/kg=3.97×105Pa――――――2分(3)循环热效率,并于同温度限的卡诺循环热效率作比较。
(完整版)工程热力学试题附答案
一、 判断命题是否正确,错误的加以改正1、 孤立系统的热力状态不能发生变化。
2、 答:×,只要孤立系统发生热力过程,其热力状态就会发生变化。
2、 工质从同一初态出发,经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态,则两种过程中可逆不可逆g g S S ∆>∆、可逆不可逆f f S S ∆>∆、可逆不可逆S S ∆=∆。
答:×,可逆不可逆f f S S ∆<∆3、 热力过程中,系统向外界放热,其温度必然降低。
4、 答:×,热力过程中,系统向外界放热,其温度不一定降低。
5、 一切不可逆循环的热效率1q w net t <η。
答:×,一切循环的热效率1q w net t =η。
6、 系统吸热,其熵一定增加,系统放热,其熵一定减小。
7、 答:×,系统吸热,其熵一定增加,系统放热,其熵不一定减小。
6、工质经过不可逆循环后,有0<⎰r T Q δ,根据r T Q dS δ=,则有⎰<0dS 。
答:×,工质经过不可逆循环后,有0<⎰r T Q δ,但 ⎰=0dS 。
二、选择题 1、 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,一部分为高压气体,一部分保持真空,抽去隔板前后 DA 、0=∆S ,0=∆U ;B 、0=∆S ,0=∆H ;C 、0<∆S ,0>∆U ;D 、0>∆S ,0=∆U 。
2、 t p w T c q +∆= 适用于 CA 、任意气体、闭口系统、可逆过程;B 、实际气体、开口系统、可逆过程;C 、理想气体、开口系统、稳流过程;D 、任意气体、开口系统、可逆过程。
3、 经过不等温传热后, BA 、热量的可用能和废热均减少;B 、热量的可用能减少,废热增加;C 、热量的可用能不变,废热增加;D 、热量的可用能不变,废热减少。
4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后,则孤立系统的总能、总熵、总 用的变化为 CA 、0<∆E ,0>∆S ,0>∆X E ;B 、0>∆E ,0>∆S ,0<∆X EC 、0=∆E ,0>∆S ,0<∆X E ;D 、0=∆E ,0>∆S ,0=∆X E5、在紧闭门窗的房间内,启动一台打开的冰箱,经过一段时间的运行,则室温将BA 、降低;B 、升高;C 、不变;D 、不定。
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工程热力学例题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:工程热力学例题1.已知一闭口系统沿a c b途径从状态a变化到状态b时,吸入热量80KJ/kg,并对外做功30KJ/Kg。
(1)、过程沿adb进行,系统对外作功10KJ/kg,问系统吸热多少?(2)、当系统沿曲线从b返回到初态a、外界对系统作功20KJ/kg,则系统与外界交换热量的方向和大小如何?(3)、若ua=0,ud=40KJ/Kg,求过程ad和db的吸热量。
解:对过程acb,由闭口系统能量方程式得:(1)、对过程adb闭口系统能量方程得:(2)、对b-a过程,同样由闭口系统能量方程得:即,系统沿曲线由b返回a时,系统放热70KJ/Kg。
(3)、当ua=0,ud=40KJ/Kg,由ub-ua=50KJ/Kg,得ub=50KJ/Kg,且:(定容过程过程中膨胀功wdb=0)过程ad闭口系统能量方程得:过程db闭口系统能量方程得:2.安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h,假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了:(1)在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少?(2)把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统,假设对外界没有传热,系统内能变化多少?如何解释空气温度的升高。
解:(1)热力系:礼堂中的空气。
(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;热量来源于人体散热;内能的增加等于人体散热,(2)热力系:礼堂中的空气和人。
(闭口系统)根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量,所以内能的增加为0。
空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收,导致的空气内能增加。
3.空气在某压气机中被压缩。
压缩前空气的参数是p1=0.1MPa,v1=0.845m³/kg;压缩后的参数是p2=0.8MPa,v2=0.175m³/kg。
假定空气压缩过程中,1kg空气的热力学能增加146KJ,同时向外放出热量50KJ,压气机每分钟产生压缩空气10kg。
求:(1)压缩过程中对每公斤气体所做的功;(2)每生产1kg的压缩空气所需的功;(3)带动此压气机至少需要多大功率的电动机?分析:要正确求出压缩过程的功和生产压缩气体的功,必须依赖于热力系统的正确选取,及对功的类型的正确判断。
压气机的工作过程包括进气、压缩和排气3个过程。
在压缩过程中,进、排气阀门均关闭,因此此时的热力系统式闭口系统,与外界交换的功是体积变化功w。
要生产压缩气体,则进、排气阀要周期性地打开和关闭,气体进出气缸,因此气体与外界交换的功为轴功ws。
又考虑到气体动、位能的变化不大,可忽略,则此功也是技术功wt。
(1)解:压缩过程所做的功,由上述分析可知,在压缩过程中,进、排气阀均关闭,因此取气缸中的气体为热力系统,如图(a)所示。
由闭口系统能量方程得:(2)生产压缩空气所需的功,选气体的进出口、气缸内壁及活塞左端面所围空间为热力系统,如(b)图虚线所示,由开口系统能量方程得:(3)电动机的功率:4.某燃气轮机装置如图所示,已知压气机进口处空气的比焓h1=290kJ/kg。
经压缩后空气升温使比焓增为h2=580kJ/kg,在截面2处空气和燃料的混合物以cf2=20m/s的速度进入燃烧室,在定压下燃烧,使工质吸入热量q=670kJ/kg。
燃烧后燃气进入喷管绝热膨胀到状态3`,h3`=800kJ/kg,流速增加到cf3`,此燃气进入动叶片,推动转轮回转作功。
若燃气在动叶片中的热力状态不变,最后离开燃气轮机的速度cf4=100m/s,若空气流量为100kg/s,求:(1)压气机消耗的功率为多少?(2)若燃气的发热值qB=43960kJ/kg,燃料的耗量为多少?(3)燃气喷管出口处的流速是多少?(4)燃气轮机的功率为多少?(5)燃气轮机装置的总功率为多少?解(1)压气机消耗的功率,取压气机开口系统为热力系。
假定压缩过程是绝热的,忽略宏观动、位能差的影响。
由稳定流动能量方程:得:由此可见压缩机消耗的轴功增加了气体的焓值。
压气机消耗的功率:(2)燃料的耗量:(3)燃料在喷管出口处的流速cf3、,取截面2至截面3`的空间作为热力系,工质做稳定流动,若忽略重力位能差值,则能量方程为:因ws=0,故:5.1kg空气在可逆多变过程中吸热40kJ,其容积增大为 v2=10v1,压力降低为p2=p1/8 ,设比热为定值,求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。
解:热力系是1kg空气,过程特征:多变过程因为:内能变化为:膨胀功:w=q-△u=32×10^3J轴功:ws=nw=28.8×10^3J焓变:△h=cp△T=k△u=1.4×8=11.2×10^3J熵变:△s= =0.82×10^3J/(kg·K)6.某可逆机同时与温度为T1=420K、T2=630K、T3=840K的三个热源连接,如下图所示。
假定在一个循环中从T3热源吸取1260KJ的热量,对外做功210KJ。
求:热机与其它两个热源交换的热量大小及方向和各热源熵变?解:设Q1、Q2方向如图所示,由热机循环工作,可知:即又由热力学第一定律可知:联立方程得:由熵的定义可知各热源的熵变为:7.某人声称可以在TH=385K、T=350、TL=297.5K 3个热源(恒温)之间设计一整套理想的热力设备,如图所示。
该设备可将T热源中100KJ热量的50%传给TH高温热源,其余50%放给TL低温热源,试判断该方案能否实现?如能实现,计算传给TH高温热源的极限值?解:由三热源及热机,热泵组成的孤立系统的总熵增:由于该装置满足能量守恒定律和孤立系统熵增原理,故可能实现。
若热机和热泵可逆,则传给TH热源的热量为Qmax,则有:故极限情况下,传给TH热源的热量为66KJ。
7.V=1m3的容器有N2,温度为20 ℃,压力表读数1000mmHg,pb=1atm,求N2质量。
8. 压缩空气的质量流量与体积流量某台压缩机输出的压缩空气,其表压力为p e =0.22MPa ,温度t=156℃,这时压缩空气为每小时流出3200m 3。
设当地大气压p b =765mmHg ,求压缩空气的质量流量q m (kg/h),以及标准状态体积流量q v0(m 3/h)。
解:压缩机出口处空气的温度:T=156+273=429K绝对压力为:该状态下体积流量q v =3200m 3/h 。
将上述各值代入以流率形式表达的理想气体状态方程式。
得出摩尔流量q n (mol/h)9.已知某理想气体的比定容热容cv =a+bT ,其中a 、b 为常数.试导出其热力学能、焓和熵的计算式?10.一容积为0.15m ³的储气罐。
内装氧气,其初态压力P1=0.55MPa 、温度t1=38℃。
若对氧气加热,其温度、压力都升高。
储气罐上装有压力控制阀,当压力超过0.7MP 时.阀门便自动打开,放走部分氧气,储气罐中维持的最大压力为0.7MP。
问当罐中氧气温度为285℃时,对罐内氧气共加入了多少热量?设氧气的比热容为定值。
解:分析,题中隐含两个过程,一是由P1=0.55MPa 、温度t1=38℃被定容加热到P2=0.7MPa ;二是由P2=0.7MPa ,被定压加热到P3=0.7MPa 、温度t3=285℃,如下图所示:由于P<P2=0.7MPa 时,阀门不会打开,因而储气罐的气体质量不变,又储气罐的容积V 不变,则比体积v=V/m501000(1) 1.01310 1.028760 2.6588.31431000293.15pVM m kg R T +⨯⨯⨯⨯===⨯⨯MPa p p p b e 322.0103.13376522.06=⨯⨯+=+=-3630.322103200288.87610()8.3145429v v n n m Pa pq q V h mol q h J RT n q K mol K⨯⨯===⨯=⨯⋅为定值。
当P>P2=0.7MPa后,阀门开启,氧气随着热量的加入不断跑出,以便维持罐中最大压力P2=0.7MPa 不变,因而此过程又是一个质量不断变化的定压过程。
解:1-2定容过程,根据定容过程状态参数之间的变化规律,有该过程吸热量为:2-3过程定压过程,由于该过程中质量随时间在变,因此应先列出其微元变化的吸热量:于是:故,对罐内氧气共加入热量:11.如果忽略空气中的稀有气体,则可以认为其质量成分为gO2=23.2%,gN2=76.8% 。
试求空气的折合分子量、气体常数、容积成分及在标准状态下的比体积和密度。
解:折合分子量:气体常数:容积成分:标准状态下的比体积和密度:12.利用水蒸气表判断下列各点的状态,并确定h、s、x值。
(1)P1=2Mpa,t1=300。
C (2)P2=9Mpa,v1=0.017m³/Kg(1)解:P1=2Mpa,ts=212.417C,可知该状态为过热蒸汽,查未饱和水和过热蒸汽表,得P1=2Mpa,t1=300。
C时,h=3021.6KJ/Kg ,s=6. 6101KJ/(Kg .K ),干度x无意义。
(2)解:查饱和表得P2=9Mpa时,v``=0.0205m3/kg,v`=0.001477m3/kg,由v`<v<v``可知该状态为湿蒸汽状态,其干度为:查饱和表得P2=9Mpa时,按湿蒸汽参数计算得:13.如图所示,容器中盛有温度为150。
C的4kg水和0.5kg水蒸气,现对容器加热,工质所得热量Q=4000kJ。
试求容器中工质热力学能的变化和工质对外做的膨胀功(设活塞上的作用力不变,活塞与外界绝热,并与器壁无摩擦)解:确定初态的干度查饱和表得:t1=150 C时,p1=0.47571MPa,计算得:确定终态参数。
因过程为定压过程,则Q=m(h2-h1)于是:2状态:因为所以2状态处于两相区:于是得:工质对外做功:或根据闭口系统能量方程:14.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pA=0.5 MPa的干饱和蒸汽,B中盛有2kg pB=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p3=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``=0.37481m3/kg h``=2748.5kJ/kg u A=2561.1kJ/kgA占容积:V A=m A v``=0.37481 m3p B=1 MPa的饱和蒸汽参数:v``=0.1943m3/kgv`=0.0011274m3/kg,h``=2777kJ/kg,h`=762.6kJ/kgv B=xv``+(1-x)v`=0.155 m3/kg,h B=xh``+(1-x)h`=2374kJ/kgu B=2219kJ/kg B占容积:V B=m B v B=0.31 m3总容积:V=V A+V B=0.685 m30.7MPa的饱和蒸汽参数v``=0.27274m 3/kg ,v`=0.0011082m 3/kg h``=2762.9kJ/kg ,h`=697.1kJ/kg 蒸汽比容: 蒸汽干度:(2)由蒸汽传给环境的热量终了时的焓:h x =xh``+(1-x)h`=2502kJ/kg ,u x =2342.4kJ/kg15. 已知空气的t1=20 C ,p1=0.1013MPa 将其加热至t2=50 C ,后送入喷淋室,从喷淋室排出时t3=30 C , 求:1) 2)从喷淋室每吸收1kg 水分所需空气量和加热量 解:根据t1=20oC ,p1=0.1MPa ,Ψ1=0.6,查图知 d1=8.9g 水蒸气/kg 干空气,h1=42.8kJ/kg 干空气 根据d2=d1, t2=50 C ,查图知 h2=73.5kJ/kg 干空气 根据h3=h2, t3=30 C ,查图知Ψ3=0.63 d3=17.0g 水蒸气/kg 干空气含1kg 干空气的湿空气所吸收水分 每吸收1kg 水分所需干空气 每吸收1kg 水分所需湿空气每吸收1kg 水分所需加热量 17. 将0.1013MPa ,60%,32℃的湿空气送入空调机。