工程热力学课后题答案-(4527)

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1、--习题及部分解答第一篇工程热力学第一章基本概念1.指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量：答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。2.指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。3.用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高200mm，水银柱高800mm，如图2-26所示。已知大气压力为735mmHg，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa？解：根据压力单位换算pH2O2009.806651.9611031.96.kPapHg800133.321.006105Pa106.6kPappb(pH2O

2、pHg)98.0(1.961106.6)206.6kPa----4.锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角30，压力计中----使用0.8g/cm3的煤油，斜管液体长度L200mm，当地大气压力pb0.1MPa，求烟----气的绝对压力（用MPa表示）解：----pLgsin2000.89.810.5784.8Pa784.8106MPa----ppbpv0.1784.81060.0992MPa----5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C为压力表，读数为----110kPa，B为真空

3、表，读数为45kPa。若当地大气压pb97kPa，求压力表A的读数（用kPa----表示）pgA155kPa----6.试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。（1）.取水为系统；（2）.取电阻丝、容器和水为系统；----（3）.取图中虚线内空间为系统。答案略。----7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为13.4MPa；冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量，----其读数为706mmHg。若大气压力为0.098MPa，试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力----（用MPa表示）p10.024M7Pa;p20.003M9Pa----

4、8.测得容器的真空度pv550mmHg，大气压力pb0.098MPa，求容器内的绝对压力。若大气----p0.1MPa，求此时真空表上的读数为多少mmMPa？压变为b02p0.0247MPa,pv579.8MPa9.如果气压计压力为83kPa，试完成以下计算：（1）.绝对压力为0.1MPa1时的表压力；（2）.真空计上的读数为70kPa时气体的绝对压力；（3）.绝对压力为50kPa时的相应真空度（kPa）；（4）.表压力为0.25MPa时的绝对压力（kPa）。（1）.pg17kPa；（2）.p13kPa；（3）.pv33kPa；（4）.p333kPa。10.摄氏温标取水在标准大气压下

5、的冰点和沸点分别为0℃和100℃，而华氏温标则相应地取为32℉和212℉。试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系，并求出绝对零度所对应的华氏温度。tFAtB将水在标准大气压下的冰点值32F和0℃，以及沸点值292F和100℃代入，得320B212100AB解该二元一次方程组，得：A1.8,B32。从而有tF1.8t32当t273.15℃时，有tF1.8(273.15_)32459.7(F)11.气体进行可逆过程，满足pVC（C为常数），试导出该气体从状态1变化到状态2时膨胀功的表达式，并在pV图上定性画出过程线、示出膨胀功。答案：略12.某气体的状态方程为pVRgT，试导出：（1）.定稳下气

6、体p,v之间的关系；（2）.定压下气体v,T之间的关系；--------（3）.定容下气体p,T之间的关系。----答案：（1）.p2v1；（2）.v2T2；（3）.p2T2。p1v2v1T1p1T1第二章热力学第一定律1.一蒸汽动力厂，锅炉的蒸汽产量为q180103kg/h，输出功率为P55000kW，全厂耗煤qm,c19.5t/h，煤的发热量为qc30103kJ/kg。蒸汽在锅炉中吸热量q2680kJ/kg。试求：（1）.该动力厂的热效率t；（2）.锅炉的效率B（蒸汽总吸热量煤的总发热量）。解：（1）.锅炉中蒸汽吸热量Hqmq18010326804.82108(kj/h)1.34105(

7、kW)热效率P5500041%t1.34105H（2）.锅炉效率----蒸汽总放热量B煤的总放热量HB----Bqb,cqc19.5103301031.625105(kW)3600H1.3410582.5%1.625105B2.系统经一热力过程，放热8kj对外做功26kJ。为使其返回原状态，对系统加热6kJ，问需对系统作功多少？解：由QUW得UQW82634(kj)----对于返回初态的过程UU34kjWQ