热工基础习题集-热力学部分

《热工基础习题集-热力学部分》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、热工基础习题及答案工程热力学第一章基本概念1-2试确定表压力为O.OIMPa时U形管压力计中液柱的高度差。(1)U形管中装水，其密度为l()()()kg/m3;(2)U形管中装酒精，其密度为789kg/m3。解答：...△/?二—PSO.OlxlO69.81x10001.02mO.OlxlO69.81x789=1.29m1-3用U形管测量界器中气体的压力。在水银柱上加一段水柱(如图1-3)。己侧的水柱高850mm，汞柱高520mm。当时大气压力为755mmHg。问容器中气体的绝对压力为多少MPa?解答：P=Pb

2、+PH、o+PHg=(755+520)x133.3224+850x9.80665=0.1ISMPa图1<3图1-41-4用斜管压力计测量锅炉烟道屮烟气的真空度(如图1-4)。管子的倾角汉=3(T;压力计屮使用密度为800kg/m3的煤油；斜管中液柱长度l=200mm。当吋大气压力Pb=745/HmHg。问烟气的真空度为多少毫米水柱？绝对压力为多少毫米汞柱？解答：(1)Pr=pg^=800x0.2xsin30°x9.81784.8P6Z=784.8x1.01972x10_1=80醐Hg(2)=A-A=745-78

3、4.8x7.50062xl(r3=739.1135mm//g1-7从工程单位制热力性质表中查得，水蒸汽在500°C,lOOat时的比体积和比焓分别为v二0.03347w3/々g、h=SQ6.6kccil/kg。在国际单位制中，这时水蒸气的压力和比热力学各为多少？解答：(1)P=100x9.80665xl04=9.S0665MPa(2)U=h-pV=806.6x4.1868-9.80665xl03x0.03347=30祖kJ/kg1-8摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为0°C和1OO0C,而华氏温标则相

4、应地取为和212"F。试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系，并求山绝对零度(0尺或—273.15"C)所对应的华氏温度。解答：推导—32100-0212-32...t(°F)=t(°C)xl.8+32故当t((>C)=-273.15时，t(°F)=1.8t+32=1.8x(-273.15)+32=-459.67(°F)=-460(°F)第二章热力学第一定律2-2某机器运转吋，由于润滑不良产生摩擦热，使质量为150kg的钢制机体在30min内温度升高50uC。试计算摩擦引起的功率损失（已知每千克钢毎升高PC需热

5、量0.461W）。解答：Q=mcAt=150x0.461x50=3457.5A7=Q=^21=l92kwkt30x601-3气体在某一过程中吸入热量12kJ,同时热力学能增加20kJo问此过程是膨胀过程还是压缩过程？对外所作的功是多少（不考虑摩擦）？解答：•/Q=Azz+W:.W=Q-u=n-2Q=-8V此过程为压缩过程，对外做功值为8kJ。1-4有一闭口系，从状态1经过a变化到状态2（如图2-4），又从状态2经过b回到状态1，再从状态1经过c变化到状态2。在这三个过程中，热量和功的某些值已知（如下表中所列数

6、值），某些值未知（表中空白）。试确定这些未知值。过程热S:Q/kJ膨胀功过程热量Q/kJ膨胀功W/kJ1-a-2102-b-l-7-4l-c-28图2-4W/kJ1-a-21072-b-l-7-4l-c-21181-9有一热机循环，在吸热过程中工质从外界获得热量1800J，在放热过程中向外界放出热量1080J,在压缩过程中外界消耗功700J。试求膨胀过程中工质对外界所作的功。解答：•••1800-1080=w-700故w=142071-10某蒸汽循环12341,各过程中的热量、技术功及焓的变化有的已知（如下表中

7、所列数值）,有的未知（表中空白）。试确定这些未知值，并计算循环的净功和净热蜇q。。过程q/(kJ/kg)w,(kJ/kg)A/?/(kJ/kg)1-20-18182-33218032183-401142-11424-1-20940-2094^Q=^fV=U24kJ/kg第三章气体的热力性质和热力过程2-4汽汕发动机吸入空气和汽汕蒸气的混合物，其压力力0.095MPa。混合物屮汽油的质量分数为6%,汽油的摩尔质量为114kg/mol。试求混合气体的平均摩尔质量、气体常数及汽油蒸气的分压力、解答：查表A/.个气=2

8、8.965g/mol,A/汽油=114000g/mol,xi=(pim：m：0.9428.965nnuxZm；w：0.94+0.0699.9984%28.965114000即什气=99.9984%的气汕=1-巧气=1-0.999984=0.0016%•••=114000x0.0016%+28.965x99.9984%=30.32g/mo/i=0.274WgU4.2瓜g•尺M,„ix30