工程热力学课后思考题参考答 案工程热力学康乐明著建筑工业出版社课后答案.doc

工程热力学课后思考题 参考答案工程热力学(康乐明著)中国建筑工业出版社课后答案 第1章 习题参考答案 补充：一容器被一刚性壁分为两部分，如图所示。压力表D读数为175kPa，C读数为110kPa，如大气压为97kPa，试求表A的读值。 pΙ=pgC+pb,pΙΙ=pgA+pb,pgD=pΙ?pΙΙ 经推到，得： pgA=pΙΙ?pb=pΙ?pgD?pb=[(pgC+pb)?pgD]?pb=pgC?pgD=(110?175)=?65kPa w=∫pdv=∫ 1 2 v2 后 v1 答 p1v1vp0.5 =p1v1ln2=p1v1ln1=0.5×106×0.172×ln=138.4kJ vv1p20.1 5 （1）热泵供热系数； （2）从外界吸取的热量Q2； （3）如改用电炉供热，需用多大功率的电炉。 解： 课 1-9、热泵供热装置，每小时供热量Q1=10kJ，消耗功率P=7kW，试求： 105 Q2=Q1?P=?7=20.8kW=20.8kJ/s=74800kJ/h 360 1 案 试求膨胀功。 解： 网 1-3、气体初态p1=0.5MPa,v1=0.172m/kg，按pv=常数的规律，可逆膨胀到p=0.1Mpa， Q1105/3600ε2===3.97 P7 仅供交流学习交流之用 ，请勿上传 w 由此可以看到A为真空表。读数为65kPa。 3 ww .k hd aw 分析：由题意知容器上装有假设右侧容器是处于正压工作状态，容器中工质的压力高于大气压力。 表C的读数是容器相对于大气压的差值，表A的读数是容器相对于大气压的差值，而表D的读数则是容器相对于容器的差值。 解：根据压力测量的概念有： .co m Q1=105kJ/h=27.8kW 2 课 后 答 案 网 仅供交流学习交流之用 ，请勿上传 w ww .k hd aw .co m 第2章 习题参考答案 思考题 2-8 理想气体的cp和cv都随温度而变，那么它的差值是否也随温度而变化？而比热容比κ= cpcv 则 又如何？ 答：cp-cv=R，不会随温度不同而变化。只要温度不太高，尤其是对于单原子气体，按估算公式，比热容比κ= cpcv 2-9 何谓混合气体的折合气体常数？它比混合气体中最大的气体常数还大吗？ 答：通用常数与混合气体的折合分子量比值，即为它的折合气体常数。不会，可由下式推导之。 i=1 2-15 混合气体中质量成分较大的组成气体，其摩尔成分是否也一定较大? 答 组分分子量影响。 案 答：不一定，gi=xi Mi ，由公式可见，即便各组分混合比一定，即折合分子量一定，但还受其M 网 Mi 。CO2和N2O各自对应的分子量都为44，所以无论以何比例混合，折合分子量44。MM44 所以gi=xii=xi=xi。 44M 答: gi=xi 课 2-1 求p=0.5Mpa，t=170时，N2的比体积和密度。 解： 后 由 pv=RT以及R= R0 得到M RT8314×4433 mv=0==0.2629/kg 5 pM5×10×2811 =3.804kg/m3ρ== v0.2629 2-2 已知N2的M=28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下N2的比体积和密度；（3）p=0.1MPa、t=500时的摩尔容积Mv。 解：（1）R= 3 R08314 ==296.93(J/(kgK)) M28 仅供交流学习交流之用 ，请勿上传 w ww 习题 .k 2-13 有人断言，对于CO2和N2O两种气体混合物的质量成分和摩尔成分是相同的，这是真的吗？ 为什么？ hd R=∑giRi=g1R1+g2R2+...+gnRn≤(g1+g2+...+gn)Rmax=Rmax n aw .co m = McpMcv = i+2 也不会随温度不同而变化。 i （2）pv=RT，其中p=101325Pa，T=273.15K，计算得v=0.8m/kg，ρ=1.25kg/m 3 3 3 （3）pv=RT，代入p=100000Pa，T=773.15K，计算得v=2.30m/kg，Mv=M﹒ v=28×2.3=64.28m3/mol。另也有一法：VM=Mv而pVM=R0TVM=0= 2-3 把CO2压送到容积3m3的贮气罐里，起始表压力pg1=30kPa，终了表压力pg2=0.3Mpa。温度由t1=45增至t2=70。试求被压入的CO2的质量。当地大气压力B=101.325kPa。 解： RTp 每分钟充入的气体质量可计算如下： 网 答 所需充气时间为： 更简单的办法是，先进行公式计算，并利用已知条件简化，然后再代入数据： p2V2p1V1 ? m?m1RT2RT1 =τ=2 m’ RT’ 其中V1=V2,T’=T1=T2,p’=p1，所以 p2V2p1V1 ? RT2RT1