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高等工程热力学课后习题答案

【篇一：工程热力学,课后习题答案】

txt工程热力学（第五版）廉乐明谭羽非等编

中国建筑工业出版社

第二章气体的热力性质

2-2.已知n2的m＝28，求（1）n2的气体常数；（2）标准状态下

n2的比容和密度；（3）p?0.1mpa，t?500℃时的摩尔容积mv。

解：（1）n2的气体常数

r?r08314?m28＝296.9j/(kg?k)

（2）标准状态下n2的比容和密度

v?rt296.9?273?p101325＝0.8m3/kg

1

3v＝1.25kg/m??

（3）p?0.1mpa，t?500℃时的摩尔容积mv

r0t

mv＝p＝64.27m3/kmol

2-3．把co2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力pg1?30kpa，

终了表压力pg2?0.3mpa，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求

被压入的co2的质量。当地大气压b＝101.325kpa。解：热力系：

储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中co2的质量

m1?p1v1

rt1

p2v2

rt2压送后储气罐中co2的质量m2?

根据题意

容积体积不变；r＝188.9

p1?pg1?b（1）

（2）

（3）

（4）p2?pg2?bt1?t1?273t2?t2?273

压入的co2的质量

m?m1?m2?vp2p1(?)rt2t1（5）

将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得

m=12.02kg

2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300m3的空气，

如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kpa，而鼓风机每小

时的送风量仍为300m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？解：同

上题

m?m1?m2?vp2p130099.3101.325(?)?(?)?1000rt2t1287300273

＝41.97kg

2-6空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1mpa

的空气3m3，充入容积8.5m3的储气罐内。设开始时罐内的温度

和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压

力提高到0.7mpa？设充气过程中气罐内温度不变。解：热力系：储

气罐。

使用理想气体状态方程。

第一种解法：

首先求终态时需要充入的空气质量

p2v27?105?8.5m2??rt2287?288kg

压缩机每分钟充入空气量

pv1?105?3m??rt287?288kg

所需时间

t?m2?m19.83min

第二种解法

将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为0.1mpa一

定量的空气压缩为0.7mpa的空气；或者说0.7mpa、8.5m3的空气

在0.1mpa下占体积为多少的问题。

根据等温状态方程

pv?const

0.7mpa、8.5m3的空气在0.1mpa下占体积为

v1?p2v20.7?8.5??59.5p10.1m3

压缩机每分钟可以压缩0.1mpa的空气3m3，则要压缩59.5m3

的空气需要的时间

??59.5?319.83min

2－8在一直径为400mm的活塞上置有质量为3000kg的物体，气

缸中空气的温度为18℃，质量为2.12kg。加热后其容积增大为原来

的两倍。大气压力b＝101kpa，问：（1）气缸