工程热力学习题答案2015-2016.pdf

第一章 基本概念 3、现代发电机组中，用压力测量仪表在四个地方测量，读数分别为：表压25.6MPa 、 表压 0.65MPa、表压 3kPa、真空度 98kPa，当时大气压力为 101.3kPa，求所测四个地方的绝 对压力。 解答： P1=25.7013Mpa P2=0.7513Mpa P3=104.4kpa P =3.3kpa 4 5、我国进口发电机组中经常会用到一些不是整数的参数，例如发电机组出口蒸汽温度 设计值为 538℃，请求出对应的华氏温度，并分析为什么会出现非整数的温度。 解答： f=100.4 　 F 第二章 热力学第一定律 3、闭口系经一过程 1a2，过程中工质吸热 20kJ ，对 外作功 10kJ，现通过过程 2b1 或 2c1 回到起点，在 2b1 过程 中工质放热 15kJ，求过程 2c1 中工质的热力学能差以及 2b1 过程中工质和外界交换的功量。 解答： 习题图 2-3 ΔU=-10kJ, W=-5kJ 5、某封闭系统进行如图所示的循环，12 过程中系统 和外界无热量交换，但热力学能减少 50kJ；23 过程中压力 3 3 保持不变，p =p =100kPa ，容积分别为 V =0.2m ，V =0.02 m ； 3 2 2 3 31 过程中保持容积不变。求： 各过程中工质所作的容积功以及循环的净功量； 循环中工质的热力学能变化以及工质和外界交换的 热量； 习题图 2-5 解答: W12=50kJ, W23=-18kJ, W31=0kJ ΔU1231=0,Q=32kJ 7、水可视作不可压缩。现压力为 0.2MPa 的水通过一根管道进入水泵，经水泵加压至 1.2MPa 后排出，取体积为 0.1m3 的水为研究对象，设整个体系都绝热，忽略动能和位能差。 求： （1） 水流进水泵和流出水泵时外界付出的推动功； （2 ） 加压过程中水的热力学能和水的焓的变化。 （3 ） 水泵所作的轴功； 解答： （1） Wf1=20kJ, Wf2=-120kJ （2 ）ΔU12=0kJ, ΔH12=100kJ （3 ）Wsh=-100kJ 8、空气在压缩机中被压缩，压缩前的参数为p =0.1MPa ，v =0.845m3/kg ，压缩后的参 1 1 数为p =0.8MPa ，v =0.175m3/kg ，压缩过程中每kg 空气的内能增加了 146 kJ/kg，同时向外放 2 2 出热量 50kJ/kg，压缩机压缩空气的量为 10kg/min，忽略散热及工质的动能位能差。求： （1）压缩过程中每kg 空气的压缩功（容积功）。 （2 ）气体消耗的技术功。 （3 ）外界需要向压缩机输入的功率（由轴功决定）。 解答： （1） w12=-196kJ/kg （2 ）wt=-251.5 kJ/kg （3 ）Wsh=-41.92KW 第三章 热力学第二定律与熵 3、两台可逆卡诺热机串联工作，A 工作于 700℃和t ℃的热源间，B 热机工作于 t ℃ 和 20 ℃的热源间，吸收A 热机排出的废热对外作功。求： （1） 当两台热机的热效率相同时，热源 t 的温度； （2 ） 当两台热机输出的功相等时，热源 t 的温度。 解答： （1）T=533.9