演示课件工程热力学课后题答案.docx
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1、习题及局部解答第一篇工程热力学第一章根本概念1. 指出以下各物理量中哪些是状态量,哪些是过程量:答:压力,温度,位能,热能,热量,功量,密度。2. 指出以下物理量中哪些是强度量:答:体积,速度,比体积,位能,热能,热量,功量,密度。3. 用水银差压计测量容器中气体的压力,为防止有毒的水银蒸汽产生,在水银柱上加一段水。假设水柱高200/%m,水银柱高800/%?,如图2-26所示。大气压力为735m加Hg,试求容器中气体的绝对压力为多少ZP。?解:根据压力单位换算=200x9.80665 = 1.961 xlO3 =1.96.Ph =800x1 33.32 = 1.006 xlO5Pa = 46
2、.6k Pap = ph + (pH () + Ph) = 98.0 + (1.961 + 106.6) = 206.6ZP。4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量,如图2-27所示。假设斜管倾角。=30,压力计中使用P=0.8g / cm的煤油,斜管液体长度L - 200mm,当地大气压力ph = 0.1 MPa ,求烟气的绝对压力(用表示)解:p = Lpg sin a= 200x0.8x9.8 lx ().5784.8尸。= 784.8x10-6 MP。p = p Pv =0.1 784.8x1065 .一容器被刚性壁分成两局部,并在各部装有测压表计,如图2-28所示,其中C为压力
3、表,读数为llOkPa, B为真空表,读数为45ZP。假设当地大气压ph = 97kpei,求压力表A的读数(用kPa表示)pRA =55kPa6 .试述按以下三种方式去系统时,系统与外界见换的能量形式是什么。(1) .取水为系统;(2) .取电阻丝、容器和水为系统;(3) .取图中虚线内空间为系统。答案略。7 .某电厂汽轮机进出处的蒸汽川压力表测量,起读数为13.4MPa;冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量,其读数为706帆mHg。假设大气压力为().()98MPa,试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力(用 MPa 表示) P = 0.0247 MPa; p2 = 0.0039 MPa8
4、.测得容器的真空度P1, 二550博弦,大气压力 =0.098求容器内的绝对压力。假设大气压变为prh =0.102 MPa ,求此时真空表上的读数为多少mmMPa ?p = 0.0247 MPa, p. = 579.SMPa9 .如果气压计压力为83LP。,试完成以下计算:(1) .绝对压力为0.LWPH时的表压力;(2) .真空计上的读数为7()攵时气体的绝对压力;(3) .绝对压力为5040。时的相应真空度(女尸。);(4) .表压力为0.25A/P。时的绝对压力(kPa).Pg = VI kPa x(2) ,p 13kpa;.Pi,= 33kPa;.p = 333kPa.io.摄氏温标
5、取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为0和100,而华氏温标那么相应地取为32f和212下。试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系,并求出绝对零度所对应的华氏温度。tF = 4 + B将水在标准大气压下的冰点值32,b和0,以及沸点值292F*口100c代入,得32 = 0+8212=100A + B解该二元一次方程组,得:4 = 1.8,8 = 32。从而有 =1.8,+ 32当,=273.15C时,有% =1.8x (-273.15 _) + 32 = -459.7(F)11 .气体进展可逆过程,满足pV = C (C为常数),试导出该气体从状态1变化到状态2时膨胀功的表达式,并在p - V
6、图上定性画出过程线、示出膨胀功。答案:略12 .某气体的状态方程为,试导出:(1) .定稳下气体p,u之间的关系;(2) .定压下气体匕T之间的关系;(3) .定容下气体p,T之间的关系。答案:(1).正=工;(2).以=马;(3). 庄=女P T第二章热力学第一定律1 . 蒸汽动力厂,锅炉的蒸汽产量为“ = 180x1()3依/,输出功率为p = 55000ZW,全厂耗煤= 19.5,煤的发热量为% =30x10/依。蒸汽在锅炉中吸热量9= 2680口/依。试求:(1) .该动力厂的热效率必;(2) .锅炉的效率(蒸汽总吸热量煤的总发热量)。解:(1) .锅炉中蒸汽吸热量中月=6 夕=180
7、x1()3 x2680=4.82 x 1 O (灯/)= 1.34 x 1 O, * W)热效率P 550004 n/7=r = 41% 1.34 xlO5(2).锅炉效率=蒸汽总放热量=为 一煤的总放热量一豆19.5x IO, x30x IO,36001.625x105(Z:M0任事35%2.系统经一热力过程,放热8夕对外做功26。为使其返回原状态,对系统加热6Z7,问需对系统作功多少?。=。一卬=一8 26 = 34(灯)对于返回初态的过程AU = -AU =34kjW = Q AU = 6 34 = 28的故需对系统做功28灯。3 .气体在某一过程只能感吸收了 54。的热量,同时热力学能
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