热工基础第2章作业答案.doc

《热工基础第2章作业答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章作业答案2.1解：一闭口系从状态1沿1-2-3途径到状态3，传递给外界的热量为47.5kJ，而系统对外作功为30kJ，如图所示。(1)若沿1-4-3途径变化时，系统对外作功15kJ，求过程中系统与外界的传热量；(2)若系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1，外界对系统作功6kJ，求该过程中系统与外界传递的热量。解：（1）闭中系统能量方程沿1-2-3途径到状态3，则，则，沿1-4-3途径变化，，而与1-2-3途径方向相同，则(2)系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1，，而与1-2-3途径方向相反，则2.12某气缸内充以空气，气缸截面积A=100cm

2、2，活塞距地面高度H=10cm，活塞及其上重物的总质量G1=195kg，当地的大气压力pb=102kPa，环境温度t0=27℃，当气缸内的气体与外界处于热平衡时，把活塞重物拿去100kg，活塞将会突然上升，最后重新达到热力平衡。假定活塞和气缸壁之间无摩擦，气体可以通过汽缸壁与外界充分换热，空气视为理想气体，其状态方程为PV=mRT(R是气体常数)，试求活塞上升的距离和气体的换热量。解：由于活塞和气缸壁之间无摩擦，汽缸壁与外界充分换热，则重新达到热力平衡时，系统内外压力和温度相等。(1)确定空气的初始状态参数热力平衡时，系统内外压力和温度相等，故取气体

3、初温等于环境温度，即(2)确定拿去重物后，空气的终止状态参数由理想气体状态方程和初终态温度相等坷得：则活塞上升距离：由闭口系能量方程由于，则(理想气体的热力学仅取决于温度)，2.14某蒸汽动力厂的锅炉以40t/h的质量流量向汽轮机供蒸汽，汽轮机进口处的表压力为8.9MPa，比焓为3441kJ/kg；出口处真空表的读数为730.6mmHg，比焓为2248kJ/kg；汽轮机向环境的散热量为6.81×105kJ/h，当地大气压力为760mmHg。求：①进出口蒸汽的绝对压力；②不计进出口动、位能差时汽轮机的功率；③若进出口蒸汽的速度差为70m/s时对汽轮机的

4、功率影响有多大？④若汽轮机进出口的高度差为1.6m时，对汽轮机的功率影响又有多大？解：（1）进口蒸汽的绝对压力：出口蒸汽的绝对压力：（2）将汽缸轮机取为稳流系＝0；＝0,则转换成单位时间的能量方程（3）选取整个汽轮机为稳流系，则其中＝70m/s；＝0,则(4)选取整个汽轮机为稳流系，则其中＝0；＝1.6,则