工程热力学和传热学课后题答案.ppt

思考题3．下列说法是否正确，为什么？ (1)熵增大的过程为不可逆过程； 答案：错。加上“孤立系统”的限制就对了。 (2)不可逆过程的?S无法计算； “错” 答案：熵是一状态参数，只和热力过程的初、终态有关，而与所进行热力过程无关。计算可逆过程的克劳修斯积分即可。 (3)若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的?S必大于可逆途径的?S； 答案“错。两者的?S是相等的。理由同（2）。 (4)工质经不可逆循环，?S ?0； 答案“错。?S＝0，理由同（2）。 (5)工质经不可逆循环，由于答案:“错。应该是理由同（2）。 (6)可逆绝热过程为定熵过程，定熵过程就是可逆绝热过程； 答案:前一句话对，后一句话错。 （7）自然界的过程都朝着熵增大的方向进行，因此熵减少的过程不可能实现； 答案：错。工质熵的变化包括熵流和熵产两部分，熵流可正、可负、也可为零，熵产总是大于或等于零，当工质放热引起的熵流大于因过程的不可逆引起的熵产时，则工质熵减少。如果加上“孤立系统”的限制就对了。 （8）加热过程，熵一定增大；放热过程，熵一定减小。 答案：第一句对，第二句错;思考题5．某封闭系统经历了一不可逆过程，系统从外界吸热为20kJ，同时对外界作膨胀功为10kJ。 （1）按热力学第一定律计算系统热力学能的变化量； （2）按热力学第二定律判断系统熵的变化（为正、为负）。 ;3．设一可逆卡诺热机工作于1600℃和300℃的两个热源之间，工质从高温热源吸热400kJ，试求：(1)循环热效率；(2)工质对外作的净功；(3)工质向低温热源放出的热量。;4;1、活塞式压缩机每分钟从大气中吸入压力为0.1MPa，温度为17°C的空气0.2m3。空气经压缩机压缩后充入空气瓶中，瓶的体积为5m3。瓶内充满空气时，表压力为3 MPa,温度为50°C.在压缩机充气前，瓶内原来就有压缩空气，其表压力为0.5 MPa,温度为17°C.试求要经过多少时间，压缩机才能把空气瓶充满。;3、有质量2kg,初态为p1=0.13 MPa, t1=27°C的氮气在定压下加热到t2=127°C,求热力学能、焓和熵的变化量（按定比热容计算）。;7、在柴油机气缸中，空气沿绝热线压缩，设初压p1＝0.14 MPa，初温t1＝50°C，压缩终点温度t2＝650°C，试求压缩终点的压力和初、终比体积之比v1/v2;11．1kmol理想气体从初态p1=500kPa，T1=340K绝热膨胀到原来体积的2倍。设气体Mcp=33.44kJ/(kmol·K)，Mcv=25.12kJ/(kmol·K)。试确定在下述情况下气体的终温，对外所做的功及熵的变化量。（1）可逆绝热过程；（2）气体向真空进行自由膨胀。; ;解：先画出示意图： ;10-1 ;1、设p1=2.0MPa, t1=380℃，p2=0.008MPa的干饱和蒸汽，试求郎肯循环的热效率和每千瓦小时的汽耗率。;3;第十三章 ;α2 tf2＝－20°C;1．火管锅炉炉胆的热流密度为48000Ｗ／ｍ２，钢板制成的炉胆厚度为２０ｍｍ，试求其内外壁面的温差,设:(1)炉胆两侧没有污垢；(2)在水的一侧积有1.5㎜厚的水垢；(3)在水的一侧积有1.5㎜，另一侧积有２㎜厚的烟灰。;2．蒸汽管的外径为108ｍｍ,管外包以λ＝0.1Ｗ/(m·K)的绝热材料,蒸汽温度为330℃(由于蒸汽与管壁间的对流热阻和管壁的导热热阻要比绝热材料的热阻小得多,可略去不计,所以可近似地认为绝热层内壁的温度等于蒸汽的温度)。若要使绝热层外壁面的温度不超过40℃,每米管长的热损失不超过ql＝150Ｗ/m,试求绝热层的最小厚度应为多少。 ;1．两块平行放置的平板表面发射率均为0.8，其板间距远小于板的宽度和高度，且两表面温度分别为t1=327℃，t2=27℃。试确定：（1）板1的本身辐射；（2）板1的投射辐射；（3）板1的反射辐射；（4）板1的有效辐射；（5）板2的有效辐射；（6）板1、2间的辐射换热量。 ; 5. 板1和板2平行放置且相距很近。若在它们之间插入一块的磨光镍片（板3）,试问当时，板1和板2之间无遮热板的辐射换热量为有遮热板时的多少倍？;20